JP2004308464A - Fault diagnosis device of fuel injection device for internal combustion engine - Google Patents

Fault diagnosis device of fuel injection device for internal combustion engine

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JP2004308464A
JP2004308464A JP2003100060A JP2003100060A JP2004308464A JP 2004308464 A JP2004308464 A JP 2004308464A JP 2003100060 A JP2003100060 A JP 2003100060A JP 2003100060 A JP2003100060 A JP 2003100060A JP 2004308464 A JP2004308464 A JP 2004308464A
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JP2003100060A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideyuki Furukawa
英之 古川
Original Assignee
Denso Corp
株式会社デンソー
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a common rail type fuel injection system which can perform determination of non-injection cylinder with accuracy based on a fluctuation of a common rail pressure generated accompanied with fuel injection of a plurality of injectors.
SOLUTION: At stopping of force feeding of a fuel by a supply pump during inertia rotation of an output shaft of a multiple cylinder engine when turning off of an engine key, a solenoid valve of the plurality of injectors mounted corresponding to each cylinder of the multiple cylinder engine is successively driven in a valve opening direction of a nozzle needle, thereby eliminating a pressure fluctuation generated accompanied with the force feeding of the fuel of the supply pump. Accordingly, only the fluctuation of the common rail pressure generated accompanied with the fuel injection of the plurality of injectors is detected without being affected by the pressure fluctuation generated accompanied with the force feeding of the fuel of the supply pump, thereby enabling determination of the non-injection cylinder with accuracy.
COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】 [0001]
【発明の属する技術分野】 BACKGROUND OF THE INVENTION
本発明は、燃料供給ポンプより圧送された高圧燃料を複数の燃料噴射弁を介して内燃機関の各気筒内に噴射供給する内燃機関用燃料噴射装置の故障診断装置に関するもので、特にコモンレール内に蓄圧された高圧燃料を複数の燃料噴射弁を介して内燃機関の各気筒内に所定の噴射タイミングで噴射供給する蓄圧式燃料噴射装置の故障診断装置に係わる。 The present invention relates to a failure diagnosis apparatus for a fuel supply pump for injecting and supplying an internal combustion engine fuel injection system into the respective cylinders of the internal combustion engine through a high-pressure fuel a plurality of fuel injection valves, which are pumped from, especially in the common rail the accumulator is a high pressure fuel according to the trouble diagnosis device for a predetermined injection timing for injecting and supplying an accumulator fuel injection system into the respective cylinders of the internal combustion engine via a plurality of fuel injection valves.
【0002】 [0002]
【従来の技術】 BACKGROUND OF THE INVENTION
従来より、ディーゼルエンジン等の内燃機関用燃料噴射装置として、燃料供給ポンプより圧送された高圧燃料をコモンレール内に蓄圧すると共に、コモンレール内に蓄圧された高圧燃料を複数の燃料噴射弁を介して内燃機関の各気筒内に所定の噴射タイミングで噴射供給する蓄圧式燃料噴射装置が知られている。 Conventionally, as an internal combustion engine fuel injection system such as a diesel engine, a high pressure fuel pumped from the fuel supply pump as well as accumulated in the common rail, high pressure fuel accumulated in the common rail via a plurality of fuel injection valves internal combustion predetermined injection timing for injecting and supplying an accumulator fuel injection system into the respective cylinders of the engine are known. この蓄圧式燃料噴射装置の場合には、エンジン回転速度とアクセル開度とによって指令噴射量を算出し、エンジン回転速度と指令噴射量とによって指令噴射時期を算出し、燃料圧力センサによって検出されたコモンレール内の燃料圧力(コモンレール圧力)と指令噴射量とによって指令噴射期間を算出して、指令噴射時期から指令噴射期間が終了するまで、燃料噴射弁の電磁弁を駆動して、燃料噴射弁より内燃機関の各気筒に噴射供給されるように構成されている。 If the accumulator fuel injection system calculates the command injection amount by an engine rotational speed and the accelerator opening, it calculates the command injection timing by the engine rotational speed and the command injection amount, detected by the fuel pressure sensor and it calculates a command injection period the fuel pressure in the common rail (the rail pressure) by the command injection quantity from the command injection timing to the command injection period ends, by driving the electromagnetic valve of the fuel injection valve, the fuel injection valve It is configured to be injected and supplied to each cylinder of the internal combustion engine.
【0003】 [0003]
一方、内燃機関の全気筒のうち、任意の気筒の燃料噴射弁が異常故障した場合の故障診断は、内燃機関の運転期間中における瞬時回転速度や回転速度変動から検出して行っていた。 On the other hand, of all the cylinders of the internal combustion engine, failure diagnosis in a case where the fuel injection valve of any cylinder is abnormally failure, was carried out to detect from instantaneous rotational speed and the rotational speed variation during operation period of the internal combustion engine. 例えば内燃機関の各気筒毎の回転速度変動の検出値と内燃機関の全気筒の回転速度変動の平均値とを比較し、その比較結果に応じて気筒間の回転速度変動が平滑化するように、内燃機関の各気筒への燃料噴射量を補正して、噴射量補正量が所定値以上に大きい時に異常故障と判断するものであるが、大型かつ多気筒エンジンにおいては、フライホイールマスが大きく、正常に燃料噴射弁から燃料噴射が実施される正常気筒と燃料噴射弁から燃料噴射が実施されない無噴射気筒(異常気筒、故障気筒)との間の瞬時回転速度や回転速度変動の差が少なくなって検出精度が悪くなる。 For example compares the average value of all the cylinders of the rotational speed variation of the detection value and the engine rotational speed variation of each cylinder of the internal combustion engine, so as to smooth the rotation speed variations of the cylinders in accordance with the result of the comparison , by correcting the fuel injection amount for each cylinder of the internal combustion engine, but the injection amount correction amount is to determine that an abnormality failure when large than the predetermined value, in the large and multi-cylinder engine, the flywheel mass is large , less the difference between the instantaneous rotational speed and the rotational speed variation between not fuel injection is performed from the normal cylinder and the fuel injection valve which is normally the fuel injected from the fuel injection valve is carried out no-injection cylinder (abnormal cylinder failure cylinders) made in detection accuracy is poor. あるいは、もともと存在する不均一な回転挙動から、無噴射気筒(異常気筒、故障気筒)を誤検出または誤判定する問題がある。 Alternatively, the non-uniform rotational behavior originally present, no-injection cylinder (abnormal cylinder, failure cylinders) have problems determining false positives or false.
【0004】 [0004]
そこで、燃料圧力センサによって検出されたコモンレール内の燃料圧力(コモンレール圧力)に関連するパラメータと基準値とを比較し、その圧力偏差に基づいて、特定の気筒に搭載された燃料噴射弁の異常故障(無噴射気筒)を判断するようにした内燃機関用燃料噴射装置の故障診断装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, comparing the parameter with a reference value associated with the fuel pressure in the common rail detected by the fuel pressure sensor (rail pressure), based on the pressure deviation, malfunctioning of the fuel injection valve mounted to a specific cylinder failure diagnosis apparatus for an internal combustion engine fuel injection system so as to determine (no-injection cylinder) has been proposed (e.g., see Patent Document 1).
【0005】 [0005]
【特許文献1】 [Patent Document 1]
特開平5−141301号公報(第1−17頁、図1−図16) JP-5-141301 discloses (No. 1-17 page, FIGS. 1 16)
【0006】 [0006]
【発明が解決しようとする課題】 [Problems that the Invention is to Solve
ところが、上記の特許文献1に記載の内燃機関用燃料噴射装置の故障診断装置において、コモンレール圧力の変動には、燃料供給ポンプの燃料圧送による圧力変動と、内燃機関の各気筒毎に搭載された燃料噴射弁の燃料噴射による圧力変動とが存在する。 However, in the fault diagnosis apparatus for an internal combustion engine fuel injection system according to Patent Document 1 mentioned above, the variation of the common rail pressure, the pressure fluctuation due to fuel delivery of the fuel supply pump, mounted on each cylinder of the internal combustion engine there is a pressure fluctuation due to fuel injection of the fuel injection valve. そして、燃料供給ポンプの圧送期間と燃料噴射弁の噴射期間とが複雑に重なっており、コモンレール圧力の変動から内燃機関の全気筒のうちでいずれか1つ以上の特定の気筒に対応して搭載された燃料噴射弁が異常故障(無噴射故障等)中であるかを直接確定または検出することは困難であるという問題が生じている。 Then, overlaps the complex and the injection period of the pumping period and the fuel injection valve of the fuel supply pump, mounted in correspondence with any one or more of a specific cylinder among all the cylinders of the internal combustion engine from changes in the common rail pressure it is caused a problem that it is difficult to fuel injection valve directly confirm or detect whether a malfunctioning in (non-injection failure or the like).
【0007】 [0007]
【発明の目的】 SUMMARY OF THE INVENTION
本発明の目的は、複数の燃料噴射弁のうちの少なくとも1つ以上の燃料噴射弁の燃料噴射に伴って生起する、コモンレール内の燃料圧力の変動のみに基づいて、精度良く特定の気筒の燃料噴射弁の異常故障の判定を実施することのできる内燃機関用燃料噴射装置の故障診断装置を提供することにある。 An object of the present invention, occurring with the fuel injection of at least one fuel injection valve of the plurality of fuel injection valves, on the basis of only the variation in the fuel pressure in the common rail, high accuracy fuel specific cylinder and to provide a failure diagnosis apparatus for an internal combustion engine fuel injection system that can implement the determination of malfunctioning injector. また、複数の燃料噴射弁の燃料噴射に伴って生起する、内燃機関の気筒間の回転速度変動の差のみに基づいて、精度良く特定の気筒の燃料噴射弁の異常故障の判定を実施することのできる内燃機関用燃料噴射装置の故障診断装置を提供することにある。 Also, that occurs with the fuel injection of the fuel injection valve, based only on the difference in rotational speed variation among the cylinders of the internal combustion engine, implementing the determination of malfunctioning accurately fuel injection valve of a specific cylinder and to provide a failure diagnosis apparatus for an internal combustion engine fuel injection device capable of.
【0008】 [0008]
【課題を解決するための手段】 In order to solve the problems]
請求項1に記載の発明によれば、内燃機関の出力軸の惰性回転中における燃料供給ポンプの燃料圧送の停止時に、内燃機関の各気筒毎に対応して搭載される複数の燃料噴射弁のうちの少なくとも1つ以上の燃料噴射弁を開弁方向に駆動することで、燃料供給ポンプの燃料圧送に伴う圧力変動を排除することができ、複数の燃料噴射弁のうちの少なくとも1つ以上の燃料噴射弁の燃料噴射に伴って生起する、コモンレール内の燃料圧力の変動のみを検出することができる。 According to the invention described in claim 1, when it stops fuel pumping of the fuel supply pump during the inertial rotation of the output shaft of the internal combustion engine, a plurality of fuel injection valves to be mounted to correspond to each cylinder of the internal combustion engine at least one or more fuel injection valve out by driving in the valve opening direction, it is possible to eliminate the pressure fluctuations caused by the fuel pumping of the fuel supply pump, of a plurality of fuel injection valves at least one occurring in association with the fuel injection of the fuel injection valve, it is possible to detect only the change of the fuel pressure in the common rail. したがって、第1燃料圧力検出手段によって検出される燃料噴射直前のコモンレール内の燃料圧力と第2燃料圧力検出手段によって検出される燃料噴射直後のコモンレール内の燃料圧力との圧力偏差が所定値以下の場合には、内燃機関の全気筒のうちで少なくとも1つ以上の当該噴射気筒が異常故障中であると精度良く判断することができる。 Therefore, the pressure difference between the fuel pressure in the common rail immediately after the fuel injection detected by the fuel pressure and the second fuel pressure detecting means in the common rail fuel injection immediately before being detected by the first fuel pressure detecting means is equal to or less than a predetermined value case, it is possible to accurately determine the at least one of the injection cylinder among all the cylinders of the internal combustion engine is abnormal failure in.
【0009】 [0009]
請求項2に記載の発明によれば、内燃機関の出力軸の惰性回転中における燃料供給ポンプの燃料圧送の停止時に、内燃機関の各気筒毎に対応して搭載される複数の燃料噴射弁を開弁方向に順次駆動することで、燃料供給ポンプの燃料圧送の影響を受けることなく、複数の燃料噴射弁の燃料噴射に伴って生起する、コモンレール内の燃料圧力の変動のみを検出することができる。 According to the invention described in claim 2, when it stops fuel pumping of the fuel supply pump during the inertial rotation of the output shaft of the internal combustion engine, a plurality of fuel injection valves to be mounted to correspond to each cylinder of the internal combustion engine by sequentially operated in the opening direction without being affected by the fuel pumping of the fuel supply pump, occurring with the fuel injection of the fuel injection valve, it is possible to detect only the change of the fuel pressure in the common rail it can.
ここで、例えば内燃機関の全気筒のうちで特定の気筒に対応して搭載される燃料噴射弁が異常故障(例えば無噴射故障等)中であれば、内燃機関の特定の気筒内への燃料噴射に伴って生起する、コモンレール内の燃料圧力の変動は、内燃機関の正常な気筒内への燃料噴射に伴って生起する、コモンレール内の燃料圧力の変動に対して所定値以下の変動となることが知られている。 Here, for example, if the fuel injection valve is abnormal fault mounted to correspond to a specific cylinder among all the cylinders of the internal combustion engine (e.g., non-injection failure or the like), fuel into a particular cylinder of an internal combustion engine occurring in association with the injection, variation of the fuel pressure in the common rail is occurring with the fuel injection into the normal cylinder of the internal combustion engine, a variation of less than a predetermined value for variations in the fuel pressure in the common rail It is known. これにより、内燃機関の全気筒のうちで特定の気筒に対応して搭載された燃料噴射弁が異常故障(例えば無噴射故障等)中であるか否かの判定を精度良く実施することができる。 This makes it possible to implement accurately determined whether or not being correspondingly mounted on the fuel injection valve abnormality failure to a particular cylinder (e.g., non-injection failure or the like) among all the cylinders of the internal combustion engine .
【0010】 [0010]
請求項3に記載の発明によれば、内燃機関の全気筒のうちで無噴射故障の可能性の有る仮異常気筒に対応して搭載された燃料噴射弁のみを開弁方向に駆動することで、燃料供給ポンプの燃料圧送の影響を受けることなく、複数の燃料噴射弁の燃料噴射に伴って生起する、コモンレール内の燃料圧力の変動のみを検出することができる。 According to the invention described in claim 3, by driving only the fuel injection valve that is mounted in correspondence with the temporary abnormality cylinder having the possibility of a no-injection fault among all the cylinders of the internal combustion engine in the valve opening direction , without being affected by the fuel pumping of the fuel supply pump, occurring with the fuel injection of the fuel injection valve, it is possible to detect only the change of the fuel pressure in the common rail. また、仮異常気筒に対応して搭載された燃料噴射弁が正常である場合には、複数の燃料噴射弁のうちの少なくとも1つの燃料噴射弁の燃料噴射を実施しても、内燃機関の出力軸の惰性回転を長く維持することができないので、内燃機関の出力軸の回転が完全に停止するまでの停止時間が延びることはない。 Further, when the fuel injection valve that is mounted in correspondence with the temporary abnormal cylinder is normal, it is carried out the fuel injection of the at least one fuel injection valve of the plurality of fuel injection valves, the engine output it is not possible to maintain the inertial rotation of the shaft long, does not extend down time until the output rotation is completely stopped the shaft of the internal combustion engine.
ここで、仮異常気筒に対応して搭載された燃料噴射弁が異常故障(例えば無噴射故障等)中であれば、その仮異常気筒内への燃料噴射に伴って生起する、コモンレール内の燃料圧力の変動は、正常な気筒内への燃料噴射に伴って生起する、コモンレール内の燃料圧力の変動に対して所定値以下の変動となることが知られている。 Here, if the temporarily abnormal cylinder mounted corresponding fuel injection valve is abnormal failure (e.g. non-injection failure or the like), occurring with the fuel injection of the to temporary abnormal cylinder, the fuel in the common rail pressure fluctuations is known to be a variation of less than a predetermined value relative to occur with the fuel injection into the normal cylinder, the fuel pressure in the common rail varies. これにより、仮異常気筒に対応して搭載された燃料噴射弁が異常故障(例えば無噴射故障等)中であるか否かの判定を精度良く実施することができる。 This allows the fuel injection valve that is mounted in correspondence with the temporary abnormal cylinder to accurately implement the determination of whether being abnormal failure (e.g. non-injection failure or the like).
【0011】 [0011]
請求項4に記載の発明によれば、内燃機関の各気筒毎の回転速度変動の検出値と内燃機関の全気筒の回転速度変動の平均値とを比較し、その比較結果に応じて気筒間の回転速度変動が平滑化するように、内燃機関の各気筒への噴射量補正量を算出し、この算出した噴射量補正量が所定値を超える当該噴射気筒を、内燃機関の全気筒のうちで無噴射故障の可能性の有る仮異常気筒として推定するようにしても良い。 According to the invention of claim 4, compares the average value of the rotation speed variation of all cylinders of the detection value and the engine rotational speed variation of each cylinder of the internal combustion engine, the cylinders in accordance with the comparison result of such rotational speed variation is smoothed to calculate the injection quantity correction for each cylinder of the internal combustion engine, the injection cylinder injection quantity correction amount thus calculated exceeds a predetermined value, among all the cylinders of the internal combustion engine in may be estimated as a temporary abnormality cylinder having the possibility of a no-injection failure.
【0012】 [0012]
請求項5に記載の発明によれば、内燃機関の出力軸から動力伝達装置の入力軸への回転動力の伝達が遮断されている時、あるいは内燃機関の無負荷運転時に、複数の燃料噴射弁を開弁方向に順次駆動することで、内燃機関の駆動負荷変動に伴う内燃機関の気筒間の回転速度変動を排除することができ、複数の燃料噴射弁の燃料噴射に伴って生起する、内燃機関の気筒間の回転速度変動の差を検出する。 According to the invention of claim 5, when the transmission of rotational power is shut off to the input shaft of the power transmission device from the output shaft of the internal combustion engine, or during no-load operation of the internal combustion engine, a plurality of fuel injection valves the by sequentially operated in the opening direction, it is possible to eliminate the rotation speed variation among the cylinders of the internal combustion engine associated with the drive load fluctuations of the internal combustion engine, occurring with the fuel injection of the fuel injection valve, an internal combustion detecting the difference in rotational speed variation between cylinders of the engine. そして、内燃機関の気筒間の回転速度変動の差を検出し、内燃機関の気筒間の回転速度変動の差に基づいて、内燃機関の全気筒のうちで無噴射故障の可能性の有る仮異常気筒を推定し、その仮異常気筒のみの噴射時期を変更する。 Then, to detect the difference in rotational speed variation among the cylinders of the internal combustion engine, based on the difference in rotational speed variation among the cylinders of the internal combustion engine, possible temporary abnormality of the non-injection fault among all the cylinders of the internal combustion engine to estimate the cylinder, to change the injection timing of only the temporary abnormal cylinder. そして、仮異常気筒の噴射時期を変更する以前の仮異常気筒と他の気筒との気筒間の回転速度変動の差と仮異常気筒の噴射時期を変更した以後の仮異常気筒と他の気筒との気筒間の回転速度変動の差との差分が、所定値よりも小さい場合には、仮異常気筒が異常故障中であると精度良く判断することができる。 Then, the previous provisional abnormal cylinder and other cylinders with temporary abnormal cylinder and other cylinders of the subsequent changing the injection timing of the difference and the temporary abnormal cylinder rotational speed variation between cylinders of changing the injection timing of the temporary abnormality cylinder the difference between the difference in rotational speed variation between cylinders of is less than the predetermined value may be temporary abnormal cylinder is precisely determined to be malfunctioning in.
【0013】 [0013]
請求項6に記載の発明によれば、仮異常気筒の噴射時期を進角する前に、内燃機関の各気筒毎の回転速度変動の検出値と内燃機関の全気筒の回転速度変動の平均値とを比較し、その比較結果に応じて気筒間の回転速度変動が平滑化するように、内燃機関の各気筒への燃料噴射量を補償する不均量補償制御を実施する。 According to the invention of claim 6, prior to advancing the injection timing of the provisional abnormal cylinder, the average value of the rotation speed variation of all cylinders of the detection value and the engine rotational speed variation of each cylinder of the internal combustion engine comparing the door, the comparison so that the rotational speed variation between cylinders is smoothed in accordance with the result, performing the disproportionation amount compensation control for compensating the fuel injection amount to each cylinder of the internal combustion engine. これにより、内燃機関の正常気筒の回転速度変動と異常気筒の回転速度変動との差が見分け易くなる。 This makes it easier distinguish the difference between the rotational speed fluctuation of the rotational speed fluctuation and abnormal cylinder of the normal cylinder of the internal combustion engine.
【0014】 [0014]
【発明の実施の形態】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[第1実施形態の構成] [Configuration of First Embodiment
図1ないし図4は本発明の第1実施形態を示したもので、図1はコモンレール式燃料噴射システムの全体構成を示した図である。 1 to 4 show a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a diagram showing the overall structure of a common rail fuel injection system.
【0015】 [0015]
本実施形態のコモンレール式燃料噴射システムは、例えば自動車等の車両に搭載された4気筒のディーゼルエンジン等の内燃機関(以下多気筒エンジンと呼ぶ)の各気筒に噴射供給する燃料の噴射圧力に相当する高圧燃料を蓄圧するコモンレール1と、多気筒エンジンの各気筒の燃焼室内に燃料を噴射するための複数個(本例では4個)の電磁式燃料噴射弁(インジェクタ)2と、多気筒エンジンにより回転駆動される燃料供給ポンプ(サプライポンプ)3と、複数個のインジェクタ2およびサプライポンプ3を電子制御するエンジン制御ユニット(以下ECUと呼ぶ)10とを備えている。 Common rail fuel injection system of this embodiment, for example, equivalent to the injection pressure of the fuel injection to be supplied to each cylinder of the mounted four-cylinder diesel engine such as an internal combustion engine (hereinafter referred to as multi-cylinder engine) in a vehicle such as an automobile a common rail 1 for accumulating high-pressure fuel, the electromagnetic fuel injection valve (injector) 2 a plurality for injecting fuel into a combustion chamber of each cylinder of a multi-cylinder engine (four in this embodiment), a multi-cylinder engine includes a fuel supply pump (supply pump) 3 which is driven to rotate, a plurality of injectors 2 and the supply pump 3 (hereinafter referred to as ECU) engine control unit for electronically controlling a 10 by. この図1では、多気筒(4気筒)エンジンの1つの気筒に対応するインジェクタ2のみを示し、他の気筒については図示を省略している。 In FIG. 1, only the injector 2 corresponding to one cylinder of a multi-cylinder (four-cylinder) engine, are not shown for the other cylinders.
【0016】 [0016]
ここで、多気筒エンジンの出力軸(クランクシャフト)の一端部には、クランクシャフトに断続的に加わる燃焼圧力でクランクシャフトの回転がバラつくのを慣性により平均化してクランクシャフトの回転むらを抑制する働きをするフライホイールが取り付けられている。 Here, the one end of the output shaft of the multi-cylinder engine (crankshaft), suppress the non-uniform rotation of the crank shaft by averaging the inertia rotation of the crankshaft that fluctuates in the combustion pressure applied intermittently to the crankshaft flywheel is mounted which serves to. また、多気筒エンジンのクランクシャフトのフライホイールとは反対側の端部(他端部)には、多気筒エンジンのカムシャフトやサプライポンプ3のポンプ駆動軸等を回転させるためのクランクプーリが取り付けられている。 Further, on the opposite end to the flywheel of the crankshaft of a multi-cylinder engine (the other end), a crank pulley mounted for rotating the pump drive shaft or the like of the cam shaft and the supply pump 3 of a multi-cylinder engine It is.
【0017】 [0017]
コモンレール1には、連続的に燃料の噴射圧力に相当する高い圧力が蓄圧される必要があり、そのためにコモンレール1に蓄圧される高圧燃料は、高圧配管11を介してサプライポンプ3から供給されている。 The common rail 1 needs a high pressure corresponding to the injection pressure of the continuous fuel is accumulated, the high-pressure fuel accumulated in the common rail 1 To do this, is supplied from the supply pump 3 through the high pressure pipe 11 there. また、コモンレール1は、内部に蓄圧された高圧燃料を複数個のインジェクタ2に分配供給する働きをする。 Further, the common rail 1 serves dispensing supplying high-pressure fuel accumulated inside a plurality of injectors 2. そして、コモンレール1には、燃料タンク5に連通する燃料排出路(燃料還流路)15、16への燃料排出路(燃料還流路)13の開口度合を調整することが可能な常閉型の減圧弁7が設置されている。 Then, the common rail 1, a fuel discharge passage which communicates with the fuel tank 5 (fuel return passage) fuel discharge passage to the 15 and 16 (fuel return passage) 13 decompression normally closed capable of adjusting the opening degree of valve 7 is installed.
【0018】 [0018]
減圧弁7は、減圧弁駆動回路を介してECU10から印加される減圧弁駆動電流によって電子制御されることにより、例えば減速時またはエンジン停止時に速やかにコモンレール1内の燃料圧力(コモンレール圧力)を高圧から低圧へ減圧させる降圧性能に優れる電磁弁である。 Pressure reducing valve 7, a high pressure by being electronically controlled by the pressure reducing valve driving current applied from the ECU10 via a pressure reducing valve drive circuit, for example, fuel pressure quickly in the common rail 1 during deceleration or during engine stop (common rail pressure) from an electromagnetic valve which is excellent in step-down performance for decompressing the low pressure. この減圧弁7は、コモンレール1から燃料タンク5へ燃料を還流させるための燃料還流路13の開度を調整するバルブ(弁体:図示せず)、このバルブを開弁方向に駆動するソレノイドコイル(電磁コイル:図示せず)、およびバルブを閉弁方向に付勢するスプリング等のバルブ付勢手段(図示せず)を有している。 The pressure reducing valve 7, the valve that adjusts the opening degree of the fuel return passage 13 for returning the fuel from the common rail 1 to the fuel tank 5 (valve body, not shown), a solenoid coil for driving the valve in the opening direction (electromagnetic coil, not shown), and has a valve biasing means such as a spring for biasing in the valve closing direction (not shown) the valve.
【0019】 [0019]
そして、減圧弁7は、減圧弁駆動回路を介してソレノイドコイルに印加される減圧弁駆動電流の大きさに比例して、コモンレール1内から燃料還流路13、15、16を経て燃料タンク5に還流される燃料の還流量(減圧弁流量)を調整して、コモンレール1内の燃料圧力(コモンレール圧力)を変更する。 The pressure reducing valve 7, in proportion to the magnitude of the pressure reducing valve drive current applied to the solenoid coil via a pressure reducing valve drive circuit, to the fuel tank 5 via the fuel return passage 13, 15, 16 from the inside of the common rail 1 by adjusting the amount of recirculated fuel recirculated (pressure reducing valve flow rate), to change the fuel pressure in the common rail 1 (the common rail pressure). なお、この減圧弁7の代わりに、コモンレール1と燃料還流路13との間に、コモンレール1内の燃料圧力(コモンレール圧力)が限界設定圧力を超えることがないように、コモンレール1内の燃料圧力を逃がすためのプレッシャリミッタを取り付けるようにしても良い。 Instead of the pressure reducing valve 7, between the common rail 1 and the fuel return passage 13, so that the fuel pressure in the common rail 1 (the common rail pressure) does not exceed the limit set pressure, the fuel pressure in the common rail 1 it may be attached to the pressure limiter for escape.
【0020】 [0020]
複数個のインジェクタ2は、多気筒エンジンの各気筒の燃焼室内に先端部に設けられた噴射孔が臨むように、多気筒エンジンの各気筒毎に対応してシリンダヘッドに取り付けられている。 A plurality of injectors 2, so as to reach the injection hole provided on the tip portion into the combustion chamber of each cylinder of a multi-cylinder engine, is mounted on the cylinder head so as to correspond to respective cylinders of a multi-cylinder engine. これらのインジェクタ2は、コモンレール1より分岐する複数の高圧配管12の下流端に接続されて、多気筒エンジンの各気筒の燃焼室内への燃料噴射を行う燃料噴射ノズル、この燃料噴射ノズル内に収容されたノズルニードルを開弁方向に駆動する電磁式アクチュエータ、およびノズルニードルを閉弁方向に付勢するスプリング等のニードル付勢手段等から構成された電磁式燃料噴射弁である。 These injectors 2 are connected to the downstream end of the plurality of high-pressure pipe 12 branched from the common rail 1, a fuel injection nozzle for performing fuel injection into the combustion chamber of each cylinder of a multi-cylinder engine, housed in the fuel injection nozzle an electromagnetic actuator, and electromagnetic fuel injection valve configured from the needle biasing means such as a spring or the like for biasing the valve closing direction of the nozzle needle to drive a nozzle needle which is in the valve opening direction. なお、燃料噴射ノズルは、先端部に噴射孔を設けた筒状のノズルボデーと、このノズルボデー内に摺動自在に収容されて、噴射孔を開閉するノズルニードルとから構成されている。 The fuel injection nozzle includes a cylindrical nozzle body provided with an injection hole at the tip portion, it is slidably received within the nozzle body, and a nozzle needle for opening and closing the injection hole.
【0021】 [0021]
複数個のインジェクタ2から多気筒エンジンの各気筒の燃焼室内への燃料噴射は、ノズルニードルに連結したコマンドピストンの背圧制御室内の燃料圧力を増減制御する電磁式アクチュエータとしての電磁弁4への通電および通電停止により電子制御される。 Fuel injection from a plurality of injectors 2 into the combustion chamber of each cylinder of a multi-cylinder engine, to the electromagnetic valve 4 as an electromagnetic actuator to increase or decrease control the fuel pressure in the back pressure control chamber of the command piston coupled to the nozzle needle It is electronically controlled by energization and de-energization. なお、多気筒エンジンの各気筒のインジェクタ2の電磁弁4は、インジェクタ駆動回路(EDU)17を介してECU10から印加されるインジェクタ駆動電流によって電子制御されることにより、多気筒エンジンの各気筒の燃焼室内への燃料噴射量および燃料噴射時期が互いに独立して調整される。 The electromagnetic valve 4 of the injector 2 of each cylinder of a multi-cylinder engine, by being electronically controlled by an injector drive current applied from the ECU10 through an injector drive circuit (EDU) 17, in each cylinder of a multi-cylinder engine fuel injection amount and fuel injection timing into the combustion chamber is adjusted independently of each other.
【0022】 [0022]
すなわち、多気筒エンジンの各気筒のインジェクタ2の電磁弁4が開弁している間、コモンレール1から背圧制御室内に供給される高圧燃料を燃料系の低圧側(燃料タンク5)へ溢流させてノズルニードルおよびコマンドピストンをニードル付勢手段の付勢力に抗して弁座よりリフトさせて噴射孔を開弁させることで、コモンレール1内に蓄圧された高圧燃料が多気筒エンジンの各気筒の燃焼室内に噴射供給される。 That is, while the solenoid valve 4 of the injector 2 of each cylinder of a multi-cylinder engine is open, the overflow of the high-pressure fuel supplied from the common rail 1 to the back pressure control chamber a low pressure side of the fuel system (fuel tank 5) It is allowed to be to open the injection hole by lifting from the valve seat against the biasing force of the needle biasing means of the nozzle needle and the command piston, high-pressure fuel accumulated in the common rail 1 is each cylinder of a multi-cylinder engine It is indoor combustion injection supply. これにより、多気筒エンジンが運転される。 Thus, multi-cylinder engine is operated.
【0023】 [0023]
サプライポンプ3は、燃料タンク5から燃料フィルタ9を介して吸入される低圧燃料を加圧して高圧化すると共に、この高圧化した高圧燃料をコモンレール1内へ圧送し、例えば加速時またはエンジン始動時に速やかにコモンレール1内の燃料圧力(以下コモンレール圧力と呼ぶ)を低圧から高圧へ昇圧させる昇圧性能に優れる吸入調量型の高圧供給ポンプである。 Supply pump 3, the low-pressure fuel sucked from the fuel tank 5 via the fuel filter 9 pressurized with high pressure of the high pressure fuel that has this high pressure is pumped into the common rail 1, for example during acceleration or during engine start it is rapidly suction control type high-pressure supply pump excellent in boosting performance boosting the fuel pressure in the common rail 1 (hereinafter referred to as common rail pressure) from the low pressure to the high pressure. また、サプライポンプ3には、内部の燃料温度が高温にならないように、リークポートが設けられており、サプライポンプ3からのリーク燃料は、燃料還流路14から燃料還流路16を経て燃料タンク5にリターンされる。 Further, the supply pump 3, as the fuel temperature does not become high temperature, is provided with a leak port, leakage fuel from the supply pump 3, fuel from the fuel return passage 14 via the fuel return passage 16 Tank 5 It is returned to the.
【0024】 [0024]
このサプライポンプ3は、多気筒エンジンのクランクシャフトの回転に伴ってポンプ駆動軸が回転することで、燃料タンク5から低圧燃料を汲み上げる周知のフィードポンプ(低圧供給ポンプ:図示せず)と、ポンプ駆動軸により回転駆動されるカム(図示せず)と、このカムに駆動されて上死点と下死点との間を往復運動する2個のプランジャ#1、#2と、これらのプランジャ#1、#2がポンプシリンダ内を往復摺動することにより吸入された燃料を加圧して高圧化する2個の加圧室(プランジャ室:図示せず)と、これらの加圧室内の燃料圧力が所定値以上に上昇すると開弁する2個の吐出弁(図示せず)とを有している。 The supply pump 3, by the pump drive shaft is rotated with the rotation of the multi-cylinder engine crankshaft, the known feed pump from the fuel tank 5 pumping the low pressure fuel: (the low-pressure supply pump not shown), the pump a cam (not shown) which is rotated by a driving shaft, two plungers # 1 to reciprocate between the top dead center and the bottom dead center is driven by the cam, and # 2, these plungers # 1, # 2 are two pressurizing chambers of high pressure pressurizes the sucked fuel by reciprocating sliding in the pump cylinder: and (plunger chamber not shown), the fuel pressure in these pressure chambers There and a two discharge valve opens when raised above a predetermined value (not shown).
【0025】 [0025]
そして、サプライポンプ3は、図2に示したように、プランジャ#1、#2が上死点(TDC)位置から下死点位置を過ぎるまでの期間が加圧室内に低圧燃料を吸入する吸入期間とされ、その後に、吐出弁が開弁している間、つまりプランジャ#1、#2が上死点(TDC)位置に戻るまでの期間が加圧室内で加圧された高圧燃料を圧送する圧送期間とされている。 Then, the supply pump 3, as shown in FIG. 2, the plunger # 1, # 2 is the period from the top dead center (TDC) position until after the bottom dead center position for sucking the low pressure fuel to the pressurizing chamber intake is a period, after which while the discharge valve is open, i.e. plunger # 1, pumping a high pressure fuel period is pressurized in the pressurizing chamber to the # 2 returns to the top dead center (TDC) position there is a pumping period. なお、図2のサプライポンプ3のプランジャ#1位置およびプランジャ#2位置の推移は、サプライポンプ3のカムプロフィールまたはカム位相であっても同様な波形を形成する。 Incidentally, the transition of the plunger # 1 position and the plunger # 2 position of the supply pump 3 in Figure 2, be a cam profile or cam phase of the supply pump 3 to form a similar waveform.
【0026】 [0026]
このサプライポンプ3内に形成される燃料流路、つまりフィードポンプから加圧室に至る燃料供給路(図示せず)には、その燃料供給路の開口度合(弁体のリフト量または弁孔の開口面積)を調整することで、サプライポンプ3からコモンレール1への燃料吐出量(燃料圧送量)を変更して、コモンレール圧力を制御するための吸入調量弁(以下SCVと言う)6が取り付けられている。 The fuel flow path is formed in the supply pump 3, i.e. the fuel supply passage from the feed pump to the pressure chamber (not shown), the lift or valve opening of the opening degree (valve body of the fuel supply passage opening area) is adjusted, by changing the fuel discharge quantity from the supply pump 3 to the common rail 1 (fuel delivery amount), the suction control valve for controlling the common rail pressure referred to (hereinafter SCV) 6 is mounted It is.
【0027】 [0027]
SCV6は、ポンプ駆動回路を介してECU10から印加されるSCV駆動電流によって電子制御されることにより、サプライポンプ3の加圧室内に吸入される燃料の吸入量を調整する。 SCV6, by being electronically controlled by the SCV driving current applied from the ECU10 via a pump driving circuit, adjusts the inhalation volume of fuel drawn into the pressurizing chamber of the supply pump 3. このSCV6は、フィードポンプから加圧室内へ燃料を送るための燃料供給路の開度を調整するバルブ(弁体:図示せず)、バルブを閉弁方向に駆動するソレノイドコイル(電磁コイル:図示せず)、およびバルブを開弁方向に付勢するスプリング等のバルブ付勢手段(図示せず)を有している。 This SCV6 the valve to adjust the degree of opening of the fuel supply passage for feeding the fuel from the feed pump into the pressurizing chamber (valve: not shown), a solenoid coil (electromagnetic coil for driving the valve in the closing direction: Fig. Shimese not), and has a valve biasing means such as a spring for biasing in the valve opening direction (not shown) the valve.
【0028】 [0028]
また、SCV6は、ポンプ駆動回路を介してソレノイドコイルに印加されるSCV駆動電流の大きさに比例して、サプライポンプ3の加圧室から、コモンレール1へ吐出される高圧燃料の圧送量(吐出量)を調整して、コモンレール圧力、つまり複数個のインジェクタ2から多気筒エンジンの各気筒の燃焼室内へ噴射供給する燃料の噴射圧力を変更する。 Further, SCV6 in proportion to the magnitude of the SCV drive current applied to the solenoid coil via a pump drive circuit, from the pressurizing chamber of the supply pump 3, the pumping quantity of the high-pressure fuel discharged to the common rail 1 (discharge adjust the amount), the common rail pressure, i.e. to change the injection pressure of the fuel injection supply to the combustion chamber of each cylinder of a multi-cylinder engine of a plurality of injectors 2. なお、本実施形態では、SCV6として、そのソレノイドコイルへの通電停止時に全開、つまり弁孔の開口面積が最大、リフト量が最小となるノーマリオープンタイプ(常開型)の電磁弁を用いても良いし、あるいはソレノイドコイルへの通電停止時に全閉、つまり弁孔の開口面積が最小、リフト量が最小となるノーマリクローズタイプ(常閉型)の電磁弁を用いても良い。 In the present embodiment, as SCV6, fully open when de-energized to its solenoid coil, i.e. the opening area of ​​the valve hole with the largest, the solenoid valve of the normally open type (normally open) the lift amount becomes minimum it is also good, or fully closed when de-energized to the solenoid coil, i.e. the minimum opening area of ​​the valve hole, it may be an electromagnetic valve of a normally closed type (normally closed) of the lift amount is minimized.
【0029】 [0029]
ECU10には、制御処理、演算処理を行うCPU、各種プログラムおよびデータを保存する記憶装置(EEPROMまたはROM、RAM等のメモリ)、入力回路、出力回路、電源回路、ポンプ駆動回路、減圧弁駆動回路等の機能を含んで構成される周知の構造のマイクロコンピュータが設けられている。 The ECU 10, control processing, CPU for performing arithmetic processing, storage device for storing various programs and data (EEPROM or ROM, a memory such as RAM), an input circuit, output circuit, power supply circuit, a pump driving circuit, pressure reducing valve drive circuit the microcomputer of a known structure are provided configured to include a function equal. ここで、EEPROMまたはROM等のメモリ内には、図示しないイグニッションスイッチのオフ(IG・OFF)時に、正常に機能するインジェクタ2の燃料噴射に伴って生起するコモンレール圧力の変動の基準値が予め記憶されている。 Here, in the memory such as an EEPROM or ROM, off (IG · OFF) of ignition switch (not shown) at the reference value pre-stored variations of the common rail pressure that occurs in association with the fuel injection of the injector 2 to function normally It is. そして、ECU10は、図1に示したように、燃料圧力センサ(圧力変動検出手段)25からの電圧信号や、その他の各種センサからのセンサ信号が、A/D変換器でA/D変換された後に、ECU10に内蔵されたマイクロコンピュータに入力されるように構成されている。 Then, ECU 10, as shown in FIG. 1, and the voltage signal from the fuel pressure sensor (the pressure fluctuation detecting means) 25, and other sensor signals from various sensors are A / D converted by the A / D converter after the is configured to be inputted to the microcomputer incorporated in the ECU 10.
【0030】 [0030]
また、本実施形態のECU10は、イグニッションスイッチがオン(IG・ON)すると、EEPROMまたはROM等のメモリ内に格納された制御プログラムに基づいて、コモンレール式燃料噴射システムの各制御部品のアクチュエータ(例えば複数個のインジェクタ2の各電磁弁4やサプライポンプ3のSCV6等)を電子制御するように構成されている。 Further, ECU 10 of this embodiment, the ignition switch is turned on (IG · ON) Then, based on a control program stored in a memory such as an EEPROM or ROM, the actuator of the control components of the common rail fuel injection system (e.g. the SCV6 etc.) of the solenoid valves 4 and the supply pump 3 of a plurality of injectors 2 are configured to electronically controlled. また、ECU10は、イグニッションスイッチがオフ(IG・OFF)されると、上記の制御プログラムに基づく制御が強制的に終了される。 Further, ECU 10, when the ignition switch is turned off (IG · OFF), control based on the control program is forcefully terminated. なお、ECU10は、多気筒エンジンの運転を終了する目的で、エンジンキーをACC位置またはOFF位置に回してイグニッションスイッチをオフ(IG・OFF)しても、所定条件を満足するまで(所定時間が経過するまで)は、図3のインジェクタ2の無噴射故障診断方法に基づく噴射量制御等を継続できるように構成されている。 Incidentally, ECU 10 is for the purpose of ending the operation of the multi-cylinder engine, even if the ignition switch is turned off by turning the engine key to the ACC position or the OFF position (IG · OFF), until satisfying a predetermined condition (a predetermined time until passage) is configured to continue the injection amount control or the like based on the no-injection failure diagnosis method for the injectors 2 of FIG.
【0031】 [0031]
ここで、マイクロコンピュータには、多気筒エンジンの運転状態または運転条件を検出する運転条件検出手段としての、多気筒エンジンのクランクシャフトの回転角度を検出するためのクランク角度センサ21、アクセル開度(ACCP)を検出するためのアクセル開度センサ(エンジン負荷検出手段)22、エンジン冷却水温(THW)を検出するための冷却水温センサ23およびサプライポンプ3内に吸入されるポンプ吸入側の燃料温度(THF)を検出するための燃料温度センサ24等が接続されている。 Here, the microcomputer, as the operating condition detecting means for detecting operating conditions or operating condition of the multi-cylinder engine, the crank angle sensor 21 for detecting the rotation angle of the crankshaft of a multi-cylinder engine, an accelerator opening ( an accelerator opening sensor (engine load detecting means) 22 for detecting the ACCP), the pump suction side of the fuel temperature sucked into the cooling water temperature sensor 23 and the supply pump 3 for detecting an engine coolant temperature (THW) ( fuel temperature sensor 24 or the like for detecting THF) is connected.
【0032】 [0032]
上記のセンサのうちクランク角度センサ21は、多気筒エンジンのクランクシャフト、あるいはサプライポンプ3のポンプ駆動軸に取り付けられたNEタイミングロータ(図示せず)の外周に対向するように設けられている。 Crank angle sensor 21 of the above sensor is provided so as to face the outer periphery of the multi-cylinder engine crankshaft or the supply pump 3 of the NE timing rotor mounted to the pump drive shaft (not shown). そのNEタイミングロータの外周面には、所定角度毎に凸状歯が複数個配置されている。 The outer peripheral surface of the NE timing rotor, convex teeth are plurality arranged for each predetermined angle. なお、本実施形態では、図2に示したように、多気筒エンジンの各気筒にそれぞれを対応させるように、基準とする各気筒の基準位置(上死点位置:気筒#1のTDC位置、気筒#3のTDC位置、気筒#4のTDC位置、気筒#2のTDC位置)を判別するための4個の凸状歯が所定角度(180°CA)毎に設けられている。 In the present embodiment, as shown in FIG. 2, each to each cylinder of a multi-cylinder engine so as to correspond, the reference position of each cylinder as a reference (top dead center: cylinder # 1 of the TDC position, TDC position of cylinder # 3, the TDC position of cylinder # 4, the four convex teeth for determining the TDC position) of the cylinder # 2 is provided for each predetermined angle (180 ° CA). また、サプライポンプ3の吸入開始時期(上死点位置:プランジャ#1のTDC位置、プランジャ#2のTDC位置)を判別するための2個の凸状歯が所定角度(360°CA)毎に設けられている。 Further, the suction start timing of the supply pump 3 (top dead center: TDC position of the plunger # 1, the plunger # 2 of TDC position) two convex teeth to determine within a predetermined angle (360 ° CA) of It is provided.
【0033】 [0033]
そして、クランク角度センサ21は、電磁ピックアップよりなり、NEタイミングロータの各凸状歯がクランク角度センサ21に対して接近離反することにより、電磁誘導によってパルス状の回転位置信号(NE信号パルス)、特にサプライポンプ3の回転速度(ポンプ回転速度)と同期したNE信号パルスが出力される。 Then, the crank angle sensor 21 is made of an electromagnetic pickup, by the convex teeth of the NE timing rotor approaches away from the crank angle sensor 21, a pulse-like rotation position signal by electromagnetic induction (NE signal pulses), particularly synchronized NE signal pulse is output and rotation speed of the supply pump 3 (pump rotational speed). なお、ECU10は、クランク角度センサ21より出力されたNE信号パルスの間隔時間を計測することによってエンジン回転速度(NE)を検出する回転速度検出手段として働く。 Incidentally, ECU 10 serves as a rotation speed detecting means for detecting an engine rotational speed (NE) by measuring the time interval of the NE signal pulses outputted from the crank angle sensor 21.
【0034】 [0034]
そして、ECU10は、多気筒エンジンの運転条件または運転状態に応じた最適な燃料の噴射圧力を演算し、ポンプ駆動回路を介してSCV6のソレノイドコイルを駆動する燃料圧力制御装置を有している。 Then, ECU 10 calculates an injection pressure of optimal fuel in accordance with the operating condition or the operating state of the multi-cylinder engine, and a fuel pressure control apparatus for driving a solenoid coil of SCV6 via the pump driving circuit. これは、指令噴射量(QFIN)とエンジン回転速度(NE)とによって目標燃料圧力(PFIN)を算出し、この目標燃料圧力(PFIN)を達成するために、SCV6のソレノイドコイルに印加するSCV駆動電流を調整して、サプライポンプ3よりコモンレール1内へ吐出される燃料の吐出量(ポンプ吐出量)またはコモンレール1から燃料タンク5へ還流させる減圧弁流量(燃料還流量)を制御するように構成されている。 It calculates the target fuel pressure (PFIN) by a command injection quantity (QFIN) and the engine rotational speed (NE), in order to achieve this target fuel pressure (PFIN), SCV drive to be applied to the solenoid coil of SCV6 by adjusting the current, adapted to control the discharge amount of the fuel discharged into the supply pump 3 from the common rail 1 pressure reducing valve flow that recirculates from (pump discharge amount) or the common rail 1 to the fuel tank 5 (fuel return amount) It is.
【0035】 [0035]
さらに、より好ましくは、燃料噴射量の制御精度を向上させる目的で、燃料圧力センサ25によって検出されるコモンレール圧力(PC)が目標燃料圧力(PFIN)と略一致するように、PID制御によって、SCV6のソレノイドコイルに印加するSCV駆動電流をフィードバック制御することが望ましい。 Further, more preferably, in order to improve the control accuracy of the fuel injection amount, as the common rail pressure (PC) substantially coincides with the target fuel pressure (PFIN) detected by the fuel pressure sensor 25, by PID control, SCV6 it is preferable that feedback control of the SCV drive current applied to the solenoid coil of the. なお、SCV駆動電流の制御は、デューティ(DUTY)制御により行うことが望ましい。 The control of the SCV driving current is preferably performed by the duty (DUTY) control. すなわち、コモンレール圧力(PC)と目標燃料圧力(PFIN)との圧力偏差(ΔP)に応じて単位時間当たりの制御パルス信号(パルス状のポンプ駆動信号)のオン/オフの割合(通電時間割合・デューティ比)を調整して、SCV6のリフト量およびSCV6の開口面積を変化させるデューティ制御を用いることで、高精度なデジタル制御が可能になる。 That is, the ratio of on / off of the common rail pressure (PC) and a target fuel pressure (PFIN) and the control pulse signal per unit time in accordance with the pressure difference ([Delta] P) of (pulsed pump drive signal) (percentage energization time and by adjusting the duty ratio), by using the duty control for changing the opening area of ​​the lift amount and SCV6 of SCV6, allowing high-precision digital control. これにより、目標燃料圧力(PFIN)に対するコモンレール圧力(PC)の制御応答性および追従性を改善することができる。 This makes it possible to improve the control responsiveness and followability of the common rail pressure to the target fuel pressure (PFIN) (PC).
【0036】 [0036]
そして、ECU10は、エンジン回転速度(NE)とアクセル開度(ACCP)とに応じて設定される指令噴射量(QFIN)を算出する噴射量決定手段と、エンジン回転速度(NE)と指令噴射量(QFIN)とから指令噴射時期(TFIN)を算出する噴射時期決定手段と、指令噴射量(QFIN)とコモンレール圧力(PC)とから指令噴射パルス時間(TQ)を算出する噴射期間決定手段と、インジェクタ駆動回路(EDU)17を介して各気筒のインジェクタ2の電磁弁4にパルス状のインジェクタ駆動電流を印加するインジェクタ駆動手段とから構成されている。 Then, ECU 10 includes an injection quantity determining means for calculating an engine rotational speed (NE) command injection amount that is set according to the accelerator opening (ACCP) and (QFIN), the engine rotational speed (NE) and the command injection quantity and injection timing determining means for calculating (QFIN) because the command injection timing (TFIN), the command injection quantity (QFIN) and the injection period determining means for calculating a common rail pressure (PC) because the command injection pulse time (TQ), and a and injector drive means for applying a pulsed injector drive current through the injector driving circuit (EDU) 17 to the electromagnetic valve 4 of the injector 2 of each cylinder.
【0037】 [0037]
ここで、本実施形態のECU10は、インジェクタ個体差、経時変化等によるインジェクタ2の機能劣化(性能劣化)による気筒間噴射量ばらつきを防止する目的で、多気筒エンジンのアイドル運転(アイドル安定状態)時に、多気筒エンジンの各気筒の爆発行程毎の回転速度変動を検出し、多気筒エンジンの各気筒の爆発行程毎の回転速度変動の検出値と全気筒の回転速度変動の平均値とを比較し、多気筒エンジンの気筒間の回転速度変動を平滑化するように、多気筒エンジンの各気筒毎への最適な燃料噴射量を個々に調整する不均量補償制御(FCCB)を実行するように構成されている。 Here, ECU 10 of this embodiment, the injector individual difference, functional deterioration of the injector 2 by aging or the like in order to prevent the inter-cylinder injection quantity variation due to (performance degradation), idling of the multi-cylinder engine (idle stable state) sometimes, to detect the rotation speed variation of each explosion stroke of each cylinder of a multi-cylinder engine, compares the average value of the rotation speed variation of the detection value and all the cylinders of the rotation speed variation of each explosion stroke of each cylinder of a multi-cylinder engine and, so as to smooth the rotation speed variations among the cylinders of a multi-cylinder engine, to perform optimum fuel injection quantity disproportionation amount compensation control which individually adjusted to each cylinder of a multi-cylinder engine (FCCB) It is configured.
【0038】 [0038]
具体的には、クランク角度センサ21より取り込んだNEパルス信号の間隔時間を計算することで、多気筒エンジンの各気筒の爆発行程毎の瞬時回転速度を算出し、BTDC90°CA〜ATDC90°CA間のNEパルス信号の間隔時間の最大値を当該気筒の瞬時回転速度の最低回転速度(Nl)として読み込む。 Specifically, by calculating the time interval of the NE pulse signal taken from the crank angle sensor 21, calculates the instantaneous rotational speed of each explosion stroke of each cylinder of a multi-cylinder engine, between BTDC90 ° CA~ATDC90 ° CA read the maximum value of the time interval of the NE pulse signal as the lowest rotational speed of the instantaneous rotational speed of the cylinder (Nl). また、BTDC90°CA〜ATDC90°CA間のNEパルス信号の間隔時間の最小値を当該気筒の瞬時回転速度の最高回転速度(Nh)として読み込む。 Further, it reads the minimum time interval of NE pulse signals between BTDC90 ° CA~ATDC90 ° CA as the highest rotational speed of the instantaneous rotational speed of the cylinder (Nh). 但し、Nl、Nhは必ずしも最低回転速度、最高回転速度である必要はなく、当該気筒の回転速度変動を代表する低回転速度、高回転速度であっても良い。 However, Nl, Nh necessarily minimum rotation speed need not be a maximum rotational speed, low rotational speed representative of the rotational speed fluctuation of the cylinders, it may be a high speed.
【0039】 [0039]
そして、これらの計算を各気筒毎に行った後に、各気筒毎の最高回転速度(Nh)と各気筒毎の最低回転速度(Nl)との気筒毎回転速度差分(ΔNk)を算出する。 Then, these calculations after performing for each cylinder, and calculates the cylinder per revolution speed difference between the maximum rotation speed and (Nh) minimum rotation speed of each cylinder of each cylinder (Nl) (ΔNk). これにより、多気筒エンジンの各気筒毎の回転速度変動の検出値を算出する。 Thus, calculating the detected value of the rotation speed variation of each cylinder of a multi-cylinder engine. そして、多気筒エンジンの全気筒の回転速度変動の平均値(ΣΔNk)を算出する。 The calculated average value of the rotation speed variation of all cylinders of a multi-cylinder engine (ΣΔNk). つまり、多気筒エンジンの全気筒の回転速度変動を平均化して、全気筒の回転速度変動の平均値(ΣΔNk)を算出した後に、各気筒毎の回転速度変動の検出値と全気筒の回転速度変動の平均値(ΣΔNk)から各気筒間の回転速度変動の偏差を算出する。 That is, the rotational speed variation of all cylinders of a multi-cylinder engine by averaging, after calculating the average value of the rotation speed variation of all cylinders (ΣΔNk), the rotational speed detection values ​​and all the cylinders of the rotation speed variation of each cylinder calculating the deviation of the rotational speed variation between the cylinders from the average value of the variation (ΣΔNk). そして、多気筒エンジンの各気筒間の回転速度変動が平滑化するように、多気筒エンジンの各気筒毎に算出される指令噴射量(QFIN)に、多気筒エンジンの各気筒間の回転速度変動を平滑化する方向への噴射量補正量(FCCB補正量とも言う)を多気筒エンジンの各気筒毎に加算または減算する。 As the rotational speed variation between the cylinders of a multi-cylinder engine is smoothed, the command injection amount calculated for each cylinder of a multi-cylinder engine (QFIN), the rotational speed variation between the cylinders of a multi-cylinder engine (also referred to as FCCB correction) adding or subtracting for each cylinder of a multi-cylinder engine injection quantity correction amount in the direction of smoothing.
【0040】 [0040]
なお、エンジン回転速度(NE)とアクセル開度(ACCP)とによって基本噴射量(Q)を算出した後に、その基本噴射量(Q)に、エンジン冷却水温(THW)や燃料温度(THF)等を考慮した噴射量補正量(FCCBなし補正量)を加味して指令噴射量(QFIN)を算出する場合には、基本噴射量(Q)に噴射量補正量(FCCB補正量)を加算または減算した値に、噴射量補正量(FCCBなし補正量)を加味して指令噴射量(QFIN)を算出しても良い。 Incidentally, after the calculation of the basic injection quantity (Q) by the engine rotational speed (NE) and an accelerator opening (ACCP), to the basic injection amount (Q), engine coolant temperature (THW) and fuel temperature (THF) or the like injection amount correction amount in consideration of the case of calculating (FCCB no correction) command injection amount in consideration of the a (QFIN), the adding or subtracting the injection amount correction amount (FCCB correction) to the basic injection quantity (Q) the value, the command injection amount by adding an injection quantity correction (FCCB no correction) (QFIN) may be calculated. なお、噴射量補正量(FCCB補正量)を、EEPROM等のメモリ内に格納して、多気筒エンジンのアイドル運転(アイドル安定状態)時だけでなく、多気筒エンジンの全ての運転領域の噴射量制御に反映させるようにしても良い。 Incidentally, the injection quantity correction amount (FCCB correction), and stored in a memory such as an EEPROM, not only when the idling operation of the multi-cylinder engine (stable idling state), the injection quantity of all the operating range of the multi-cylinder engine it may be reflected in control.
【0041】 [0041]
なお、ECU10は、仮異常気筒推定手段を有している。 Incidentally, ECU 10 includes a temporary abnormal cylinder estimating means. これは、上記の不均量補償制御(FCCB)を利用して、多気筒エンジンの各気筒毎の燃焼室内への燃料噴射量の噴射量補正量(FCCB補正量または噴射期間補正量)を算出する補正量演算手段を有し、この噴射量補正量(FCCB補正量または噴射期間補正量)が予め設定された所定値(閾値)よりも大きい気筒を、多気筒エンジンの全気筒のうちで無噴射故障の可能性のある仮異常気筒として推定し、EEPROM等のメモリ内に格納するようにしても良い。 It utilizes the above disproportionation amount compensating control (FCCB), calculating an injection amount correction amount of the fuel injection quantity into the combustion chamber of each cylinder of a multi-cylinder engine (FCCB correction amount or injection period correction amount) to have a correction amount calculation means, a larger cylinder than the injection quantity correction (FCCB correction amount or injection period correction amount) a predetermined value (threshold), no among all the cylinders of a multi-cylinder engine estimated as a temporary abnormal cylinder with a possibility of ejection failure, it may be stored in a memory such as an EEPROM. 具体的には、噴射量補正量(FCCB補正量または噴射期間補正量)が予め設定された所定値(閾値)よりも大きい気筒に対応して搭載されたインジェクタ2を、複数個のインジェクタ2のうちで無噴射故障の可能性の有るインジェクタ2として推定し、EEPROM等のメモリ内に格納するようにしても良い。 Specifically, the injection quantity correction amount (FCCB correction amount or injection period correction amount) injectors 2 installed to correspond to the cylinders is larger than a predetermined value (threshold value), a plurality of injectors 2 was estimated as the injector 2 having the possibility of a no-injection fault in out, it may be stored in a memory such as an EEPROM.
【0042】 [0042]
[第1実施形態の故障診断方法] [Fault diagnosis method of the First Embodiment
次に、本実施形態のコモンレール式燃料噴射システムの故障診断方法を図1ないし図3に基づいて簡単に説明する。 It will be briefly described with reference to the failure diagnosis method for a common rail fuel injection system of the present embodiment in FIGS. ここで、図3はインジェクタ2の無噴射故障診断方法を示したフローチャートで、図4は複数個のインジェクタ2の燃料噴射に伴って生起する、コモンレール圧力の変動を示したタイミングチャートである。 Here, FIG. 3 is a flow chart showing a non-injection failure diagnosis method for the injectors 2, FIG. 4 is occurring with the fuel injection of a plurality of injectors 2, a timing chart showing the variation of the common rail pressure.
【0043】 [0043]
この図3の制御ルーチンは、イグニッションスイッチがONとなった後に、随時実行される。 The control routine of FIG. 3, after the ignition switch is set to ON, is executed at any time. 先ず、エンジンキーをオフ(KEY・OFF)したか否かを判定する。 First, it is determined whether or not the engine key is turned off (KEY · OFF). すなわち、イグニッションスイッチがON→OFFに変更されたか否かを判定する(ステップS1)。 That is, it is determined whether the ignition switch is changed to ON → OFF (step S1). この判定結果がNOの場合には、リターンする。 When the determination is NO, the process returns.
【0044】 [0044]
また、ステップS1の判定結果がYESの場合には、多気筒エンジンの噴射気筒カウンタ(FINJn)をインクリメント(FINJn=0)する(ステップS2)。 The determination result of the step S1 is YES, increments (FINJn = 0) the injection cylinder counter (FINJn) of a multi-cylinder engine (step S2). 具体的には、多気筒エンジンをアイドル運転している際に、エンジンキーをオフ(KEY・OFF)する直前に燃料噴射を実施した噴射気筒は、例えば図4に示したように、#3気筒であるため、最初の当該噴射気筒(#n)は次に燃料噴射を実施する#4気筒となる。 Specifically, when being idle operation the multi-cylinder engine, the injection cylinder was performed fuel injection immediately before turning off the engine key (KEY · OFF), as shown in FIG. 4, for example, # 3 cylinder because it will be the first of the injection cylinder (#n) is # 4 cylinder next performing the fuel injection.
【0045】 [0045]
同時に、多気筒エンジンの全気筒のインジェクタ2の電磁弁4を順次駆動する目的で、多気筒エンジンの各気筒毎に対応して搭載された各インジェクタ2の噴射時期および燃料噴射量(噴射期間)がセットされる。 At the same time, in order to sequentially drive the electromagnetic valve 4 of the injector 2 of all the cylinders of a multi-cylinder engine, injection timing and fuel injection quantity of each injector 2 mounted to correspond to each cylinder of a multi-cylinder engine (injection period) There is set. なお、各インジェクタ2の噴射時期および燃料噴射量(噴射期間)は、多気筒エンジンのアイドル運転時と同一の値をセットしても良いが、各インジェクタ2の燃料噴射量(噴射期間)は多い程、インジェクタ2の異常(無噴射故障)判定精度をより高めることができる。 Incidentally, injection timing and fuel injection quantity of each injector 2 (injection period) may be set idling same value as when the multi-cylinder engines, the fuel injection quantity of each injector 2 (injection period) is often extent, it is possible to increase the abnormal (non-injection failure) determination precision injector 2. また、各インジェクタ2の噴射時期は、図2に示したように、各噴射気筒の上死点(TDC)近傍が望ましい。 Further, the injection timing of each injector 2, as shown in FIG. 2, is desirable top dead center (TDC) near each injection cylinder.
【0046】 [0046]
次に、SCV6として、ソレノイドコイルへの通電停止時に全開、つまり弁孔の開口面積が最大、リフト量が最小となるノーマリオープンタイプ(常開型)の電磁弁を用いている場合には、SCV6のソレノイドコイルに、弁孔の開口面積が最小となるようにポンプ駆動電流を印加する。 Next, as SCV6, when fully open when de-energized to the solenoid coil, i.e. the opening area of ​​the valve hole has an electromagnetic valve of the maximum, normally open type lift amount becomes minimum (normally open) is the solenoid coil of SCV6, the opening area of ​​the valve hole applies a pump driving current so as to minimize. あるいはSCV6として、ソレノイドコイルへの通電停止時に全閉、つまり弁孔の開口面積が最小、リフト量が最小となるノーマリクローズタイプ(常閉型)の電磁弁を用いている場合には、SCV6のソレノイドコイルへの通電を停止する(ステップS3)。 Or as SCV6, when fully closed when de-energized to the solenoid coil, i.e. the opening area of ​​the valve hole minimum, and an electromagnetic valve of a normally closed type (normally closed) of the lift amount becomes the minimum, SCV6 to stop the energization of the solenoid coil (step S3). これにより、サプライポンプ3よりコモンレール1内への燃料圧送が停止される。 Thus, the fuel pumped to the supply pump 3 from the common rail 1 is stopped.
【0047】 [0047]
次に、多気筒エンジンの全気筒のうちのいずれかの気筒(#n気筒:nは気筒番号)に対応して搭載されたインジェクタ2の噴射時期(噴射タイミング)になっているか否かを判定する(ステップS4)。 Then, one of the cylinders of all cylinders of a multi-cylinder engine (#n cylinder: n is the cylinder number) determines whether or not it is to be mounted in correspondence the injection timing of the injector 2 (injection timing) (step S4). この判定結果がNOの場合には、ステップS4の判定処理を繰り返す。 When the determination is NO, the determination process is repeated in step S4.
また、ステップS4の判定結果がYESの場合には、多気筒エンジンの全気筒のうちのいずれかの当該噴射気筒(#n気筒)の燃焼室内への燃料噴射直前のコモンレール圧力PCn(I−1)を燃料圧力センサ25によって検出する(第1燃料圧力検出手段:ステップS5)。 When the determined result at step S4 is YES, the common rail pressure just before the fuel injection into the combustion chamber of one of the injection cylinder of all the cylinders of a multi-cylinder engine (#n cylinder) PCn (I-1 ) is detected by a fuel pressure sensor 25 (first fuel pressure detecting means: step S5).
【0048】 [0048]
次に、多気筒エンジンの全気筒のうちのいずれかの当該噴射気筒(#n気筒)に対応して搭載されたインジェクタ2の電磁弁4に所定の噴射期間だけインジェクタ駆動電流を印加することで、当該気筒のインジェクタ2のノズルニードルを開弁方向に駆動して、多気筒エンジンの全気筒のうちのいずれかの当該噴射気筒(#n気筒)の燃焼室内への燃料噴射を実施する(ステップS6)。 Then, by applying either only the injector drive current given injection period to the solenoid valve 4 of the injection cylinder injector mounted to correspond to (#n cylinder) two of all the cylinders of a multi-cylinder engine drives the nozzle needle of the injector 2 of the cylinder in the opening direction, to implement the fuel injection into the combustion chamber of one of the injection cylinder of all the cylinders of a multi-cylinder engine (#n cylinder) (step S6). 次に、多気筒エンジンの当該噴射気筒(#n気筒)の燃焼室内への燃料噴射直後のコモンレール圧力PCn(I)を燃料圧力センサ25によって検出する(第2燃料圧力検出手段:ステップS7)。 Next, the common rail pressure PCn immediately after the fuel injection into the combustion chamber of the injection cylinder of a multi-cylinder engine (#n cylinder) to (I) detected by the fuel pressure sensor 25 (second fuel pressure detecting means: step S7).
【0049】 [0049]
次に、燃料噴射直前のコモンレール圧力PCn(I−1)から燃料噴射直後のコモンレール圧力PCn(I)を減算した圧力値が閾値(しきい値)よりも大きいか否かを判定する(異常気筒判定手段:ステップS8)。 Then, the pressure value obtained by subtracting the common rail pressure PCn (I) immediately after the fuel injection from the common rail pressure just before the fuel injection PCn (I-1) determines whether larger or not than the threshold value (threshold value) (abnormal cylinder determining means: step S8). この判定結果がYESの場合には、多気筒エンジンの全気筒のうちで当該噴射気筒(#n気筒)に対応して搭載されたインジェクタ2が正常に機能していると判断して、当該噴射気筒(#n気筒)の正常判定を行う(ステップS9)。 When the determination result is YES, it is determined that the injector 2 mounted in correspondence with the injection cylinder (#n cylinder) among all the cylinders of a multi-cylinder engine is functioning properly, the injection for proper determination of the cylinder (#n cylinder) (step S9). その後に、ステップS11の処理に進む。 Thereafter, the process proceeds to step S11.
【0050】 [0050]
また、ステップS8の判定結果がNOの場合には、多気筒エンジンの全気筒のうちで当該噴射気筒(#n気筒)に対応して搭載されたインジェクタ2が異常故障(無噴射故障)中であると判断して、当該噴射気筒(#n気筒)の異常判定を行うと共に、当該噴射気筒のインジェクタ2が異常故障(無噴射故障)中であることをEEPROM等のメモリ内に格納する(異常故障記憶手段:ステップS10)。 When the determined result at step S8 is NO, in the injection cylinder (#n cylinder) to be mounted in correspondence the injector 2 is anomaly failure among all the cylinders of a multi-cylinder engine (no-injection failure) it is determined that there is, performs abnormality determination of the injection cylinder (#n cylinder), and stores in a memory such as an EEPROM that injectors 2 of the injection cylinder is under abnormal failure (no-injection failure) (abnormal fault storage means: step S10).
【0051】 [0051]
次に、多気筒エンジンの噴射気筒カウンタ(FINJn)をカウントアップ(FINJn+1)する。 Next, counts up the injection cylinder counter of a multi-cylinder engine (FINJn) (FINJn + 1). すなわち、最初の当該噴射気筒(#n気筒)が#4気筒のため、以降、当該噴射気筒(#n気筒)は#2気筒→#1気筒→#3気筒となる(ステップS11)。 That is, since the first of the injection cylinder (#n cylinder) is # 4 cylinder, and later, the injection cylinder (#n cylinder) is # 2 cylinder → # 1 cylinder → # 3 cylinder (step S11). これにより、図4に示したように、エンジンキーをOFFした際の多気筒エンジンの出力軸の惰性回転中におけるサプライポンプ3による燃料圧送の停止時から、多気筒エンジンの各気筒毎に対応したインジェクタ2より、例えば気筒#4→気筒#2→気筒#1→気筒#3の順に、順次燃料噴射が実行されることになる。 Thus, as shown in FIG. 4, from the time of stopping fuel pumping by the supply pump 3 during the inertial rotation of the output shaft of the multi-cylinder engine at the time of OFF the engine key, corresponding to each cylinder of a multi-cylinder engine from the injector 2, for example in the order of cylinder # 4 → cylinder # 2 → cylinder # 1 → cylinder # 3, so that the sequential fuel injection is performed.
【0052】 [0052]
次に、多気筒エンジンの全気筒の故障診断が終了しているか否かを判定する。 Next, it is judged whether the failure diagnosis of all cylinders of a multi-cylinder engine has been completed. すなわち、エンジンキーをオフ(KEY・OFF)してから多気筒エンジンの全気筒のインジェクタ2の電磁弁4の駆動が終了しているか否かを判定する。 That is, it is determined whether the drive engine key OFF (KEY · OFF) of the injector 2 of all the cylinders of a multi-cylinder engine of the electromagnetic valve 4 is terminated. 具体的には、多気筒エンジンの噴射気筒カウンタ(FINJn)が閾値(しきい値)よりも大きいか否かを判定する(ステップS12)。 Specifically, it is determined whether or not greater than injection cylinder counter (FINJn) the threshold of the multi-cylinder engine (threshold) (step S12). この判定結果がNOの場合には、上記のステップS4の判定処理に進む。 When the determination result is NO, the flow proceeds to determination processing of step S4.
【0053】 [0053]
また、ステップS12の判定結果がYESの場合には、当該噴射気筒(#n)以降のインジェクタ2の電磁弁4の駆動を全て停止することで、多気筒エンジンの各気筒の燃焼室内への燃料噴射を終了する(ステップS13)。 Further, if the decision result in the step S12 is YES, by stopping all the driving of the electromagnetic valve 4 of the injection cylinder (#n) and later of the injector 2, a fuel into the combustion chamber of each cylinder of a multi-cylinder engine to end the injection (step S13). その後に、図3のインジェクタ2の無噴射故障診断を終了する。 Thereafter, it ends the no-injection failure diagnosis of the injector 2 of Fig. これにより、多気筒エンジンの出力軸の惰性回転が終了し、多気筒エンジンの出力軸の回転が止まる。 Accordingly, inertial rotation is completed the output shaft of a multi-cylinder engine, the rotation of the output shaft of the multi-cylinder engine stops.
【0054】 [0054]
[第1実施形態の効果] [Effect of First Embodiment
以上のように、本実施形態のコモンレール式燃料噴射システムにおいては、エンジンキーをOFFした際の多気筒エンジンの出力軸の惰性回転中におけるサプライポンプ3による燃料圧送の停止時に、多気筒エンジンの各気筒毎に対応して搭載される複数個のインジェクタ2の電磁弁4をノズルニードルの開弁方向に順次駆動することで、サプライポンプ3の燃料圧送に伴って生起する圧力変動を排除することができる。 As described above, in the common rail fuel injection system of the present embodiment, when it stops fuel pumping by the supply pump 3 during the inertial rotation of the output shaft of the multi-cylinder engine at the time of OFF the engine key, the multi-cylinder engine each by sequentially driving the electromagnetic valve 4 of a plurality of injectors 2 mounted in correspondence with each cylinder in the opening direction of the nozzle needle, it is possible to eliminate the pressure variations that occur with the fuel pumping of the supply pump 3 it can.
【0055】 [0055]
これにより、図4に示したように、サプライポンプ3の燃料圧送に伴って生起する圧力変動の影響を受けることなく、複数個のインジェクタ2の燃料噴射に伴って生起するコモンレール圧力(PC)の変動のみを検出することができる。 Thus, as shown in FIG. 4, without being affected by pressure fluctuations that occur with the fuel pumping of the supply pump 3, a common rail pressure that occurs with the fuel injection of a plurality of injectors 2 (PC) it is possible to detect variations only. ここで、多気筒エンジンの全気筒のうちで特定の気筒(例えば#3気筒)に対応して搭載されるインジェクタ2が異常故障中であれば、多気筒エンジンの特定の気筒(例えば#3気筒)の燃焼室内への燃料噴射に伴って生起するコモンレール圧力(PC)の変動は、図4に実線と破線で示したように、多気筒エンジンの特定気筒(例えば#3気筒)を除く正常な気筒(例えば#4気筒、#2気筒、#1気筒)の燃焼室内への燃料噴射に伴って生起するコモンレール圧力の変動と異なるものである。 Here, if the injector 2 is anomaly failure in which is mounted so as to correspond to the specific cylinder among all the cylinders of a multi-cylinder engine (e.g., # 3 cylinder), a particular cylinder of the multi-cylinder engine (for example, # 3 cylinder variation of the common rail pressure that occurs with the fuel injection into the combustion chamber (PC) of), as indicated by a solid line and a broken line in FIG. 4, the normal other than the specific cylinder of a multi-cylinder engine (e.g., # 3 cylinder) cylinder (e.g. # 4 cylinder, # 2 cylinder, # 1 cylinder) is different from the variation of the common rail pressure that occurs with the fuel injection into the combustion chamber of.
【0056】 [0056]
したがって、サプライポンプ3の燃料圧送に伴って生起するコモンレール圧力変動を排除できるので、複数のインジェクタ2の燃料噴射に伴って生起するコモンレール圧力変動に基づいて、多気筒エンジンの全気筒のうちで特定の気筒に搭載されたインジェクタ2が異常故障(無噴射故障)中であるか否かの判定を精度良く実施することができる。 Therefore, it is possible to eliminate the common rail pressure fluctuation that occurs with the fuel pumping of the supply pump 3, based on the common rail pressure fluctuation that occurs with the plurality of fuel injection of the injector 2, certain among all the cylinders of a multi-cylinder engine it can be an injector 2 mounted on the cylinder of accurately carrying out the judgment of whether or not being malfunctioning (no-injection failure). なお、多気筒エンジンの全気筒のうちの特定の気筒に対応して搭載されたインジェクタ2の異常故障(無噴射故障)時には、異常警告ランプ(インジケータランプ)を点灯して運転者にインジェクタ2の交換を促すようにしても良い。 The correspondence to the mounted malfunctioning injector 2 into a specific cylinder of all the cylinders of a multi-cylinder engine (no-injection failure) Sometimes abnormal warning lamp (indicator light) was by the injector 2 to the driver lighted it may be prompting the exchange.
【0057】 [0057]
ここで、図3のフローチャートに示した、インジェクタ2の無噴射故障診断方法では、エンジンキーをOFFしてから多気筒エンジンの出力軸の回転が完全に停止するまでのエンジン停止時間が延びることになるので、上記の不均量補償制御(FCCB)を利用して、多気筒エンジンの各気筒毎の燃焼室内への燃料噴射量(噴射期間)の噴射量補正量(FCCB補正量または噴射期間補正量)を算出し、この噴射量補正量(FCCB補正量または噴射期間補正量)が予め設定された所定値より大きい気筒を、多気筒エンジンの全気筒のうちで無噴射故障の可能性のある仮異常気筒として推定し、EEPROM等のメモリ内に格納しておく。 Here, it is shown in the flowchart of FIG. 3, the non-injection failure diagnosis method for the injectors 2, that the engine stop time from the OFF the engine key to the rotation of the output shaft of the multi-cylinder engine is completely stopped extends made so by utilizing the above disproportionation quantity compensation control (FCCB), the injection quantity correction amount of the fuel injection quantity into the combustion chamber of each cylinder of a multi-cylinder engine (injection period) (FCCB correction amount or injection period correction the amount) is calculated, the larger cylinder than a predetermined value the injection quantity correction (FCCB correction amount or injection period correction amount) is set in advance, a potential non-injection fault among all the cylinders of a multi-cylinder engine It estimated as a temporary abnormal cylinder, and stored in a memory such as an EEPROM. 具体的には、噴射量補正量(FCCB補正量または噴射期間補正量)が予め設定された所定値(閾値)よりも大きい気筒に対応して搭載されたインジェクタ2を、複数個のインジェクタ2のうちで無噴射故障の可能性の有るインジェクタ2として推定し、EEPROM等のメモリ内に格納しておく。 Specifically, the injection quantity correction amount (FCCB correction amount or injection period correction amount) injectors 2 installed to correspond to the cylinders is larger than a predetermined value (threshold value), a plurality of injectors 2 It was estimated as the injector 2 having the possibility of a no-injection fault in out and stored in a memory such as an EEPROM.
【0058】 [0058]
そして、エンジンキーをOFFした際の多気筒エンジンの出力軸の惰性回転中におけるサプライポンプ3による燃料圧送の停止時に、EEPROM等のメモリ内に格納しておいた複数個のインジェクタ2のうちで無噴射故障の可能性の有るインジェクタ2の電磁弁4のみをノズルニードルの開弁方向に駆動し、多気筒エンジンの当該噴射気筒の燃焼室内への燃料噴射に伴って生起するコモンレール圧力の変動と、予めEEPROMまたはROM等のメモリ内に格納された正常時のコモンレール圧力の変動と比較することにより、当該噴射気筒に対応して搭載されたインジェクタ2が正常に機能しているか異常故障(無噴射故障)中であるかを確定するようにしても良い。 Then, the output shaft of the multi-cylinder engine upon OFF the engine key during stopping fuel pumping by the supply pump 3 during coasting, free among the plurality of injectors 2 which have been stored in the memory such as an EEPROM only the solenoid valve 4 of the injector 2 having the possibility of ejection failure is operated in the opening direction of the nozzle needle, and the variation of the common rail pressure that occurs with the fuel injection into the combustion chamber of the injection cylinder of a multi-cylinder engine, by comparing the pre-EEPROM or variation of the common rail pressure during normal operation stored in memory such as a ROM, or malfunctioning injector 2 mounted in correspondence with the injection cylinder is functioning normally (no ejection failure ) a or may be determined to be in. この場合には、仮にその噴射気筒が正常な気筒であっても、1気筒のみの燃料噴射では多気筒エンジンの出力軸の回転を維持することができないので、エンジン停止時間が延びる問題はなくなる。 In this case, even if a the injection cylinder is normal cylinder, it is not possible to maintain the rotation of the output shaft of the multi-cylinder engine with fuel injection only one cylinder, not the problem of the engine stop time is extended.
【0059】 [0059]
また、多気筒エンジンの気筒間の回転速度変動の差等から、無噴射故障の可能性がある仮異常気筒が存在すると推定されている時のみ、図3のフローチャートに示した、インジェクタ2の無噴射故障診断方法を実行し、多気筒エンジンの各気筒毎に対応して搭載された各インジェクタ2が正常に機能しているか異常故障(無噴射故障)中であるかを精度良く確定するようにしても良い。 Moreover, the differentially rotating speed variation between cylinders of a multi-cylinder engine, only when the temporary abnormal cylinder of the possibility of no-injection failure is estimated to be present, shown in the flowchart of FIG. 3, the injector 2 free run the injection failure diagnosis method, whether it is being correspondingly mounted on the or malfunctioning each injector 2 is functioning properly for each cylinder of a multi-cylinder engine (no-injection failure) so as to accurately determine and it may be. すなわち、正常な気筒であるか無噴射気筒であるかを確定するようにしても良い。 That may be determined whether the non-injection cylinder or a normal cylinder.
【0060】 [0060]
[第2実施形態] Second Embodiment
図5および図6は本発明の第2実施形態を示したもので、図5はインジェクタ2の無噴射故障診断方法を示したフローチャートで、図6はFCCBなし時の気筒間の回転速度変動の差、FCCB実行時の気筒間の回転速度変動の差、#3気筒のインジェクタ2のみ噴射時期を進角した時の気筒間の回転速度変動の差を示したタイミングチャートである。 5 and 6 shows a second embodiment of the present invention, FIG 5 is a flow chart showing a non-injection failure diagnosis method for the injectors 2, 6 of the rotation speed variation among the cylinders when no FCCB difference, difference in rotational speed variation among the cylinders during FCCB run a timing chart showing the difference in rotational speed variation between cylinders when the advancing only injection timing injector 2 of # 3 cylinder.
【0061】 [0061]
本実施形態のコモンレール式燃料噴射システムを搭載した自動車等の車両のエンジンルームには、多気筒エンジンの出力軸(クランクシャフト)と動力伝達装置の入力軸との間には、多気筒エンジンから動力伝達装置への回転動力を断続するクラッチ手段(例えば単板式クラッチ等)が介在しており、しかも動力伝達装置は、多気筒エンジンの回転動力を車両の車輪に伝達すると共に、多気筒エンジンの出力軸の回転速度を所定の変速比(減速比または増速比)に変速(減速または増速)する多段変速機、無段変速機、手動変速機、自動変速機等の変速機(トランスミッション)が搭載されている。 The engine room of a vehicle such as an automobile equipped with a common rail fuel injection system of the present embodiment, between the output shaft of the multi-cylinder engine and (crankshaft) and the input shaft of the power transmission device, the power from the multi-cylinder engine clutch means for intermittently rotational power to the transmission device (for example, a single-plate clutch, etc.) is interposed, yet power transmission device, the rotational power of the multi-cylinder engine as well as transmitted to the wheels of the vehicle, the multi-cylinder engine power predetermined gear ratio the rotational speed of the shaft transmission (the speed reduction ratio or speed increasing ratio) (slow or speed increase) of the multi-stage transmission, continuously variable transmissions, manual transmissions, automatic transmissions and the like of the transmission (transmission) is It is mounted.
【0062】 [0062]
ここで、本実施形態のECU10に内蔵されたマイクロコンピュータには、上記のクランク角度センサ(回転速度検出手段)21、アクセル開度センサ22、冷却水温センサ23、燃料温度センサ24および燃料圧力センサ25だけでなく、車両の走行速度(SPD:以下車速と言う)を検出する車速センサ(図示せず)、トランスミッションのギヤポジションがN(ニュートラル)の時にニュートラル信号を送信するか、あるいは運転者がシフトレバーまたはセレクトレバーをN(ニュートラル)位置に操作した際にニュートラル信号を送信するニュートラルポジションスイッチが接続されている。 Here, the microcomputer incorporated in the ECU10 in the present embodiment, the crank angle sensor (rotational speed detecting means) 21, an accelerator opening sensor 22, coolant temperature sensor 23, the fuel temperature sensor 24 and the fuel pressure sensor 25 well, the running speed of the vehicle (SPD: hereinafter speed say) (not shown) vehicle speed sensor for detecting, send a neutral signal, or the driver shifts when the gear position of the transmission N (neutral) neutral position switch for transmitting a neutral signal lever or selector lever upon operation to N (neutral) position is connected. なお、ニュートラルポジションスイッチは、多気筒エンジンの出力軸とトランスミッションの入力軸とが切り離されている状態を検出する無負荷検出手段である。 Incidentally, the neutral position switch is a no-load detecting means for detecting a state in which the input shaft of the output shaft and the transmission of a multi-cylinder engine is disconnected.
【0063】 [0063]
なお、図5のフローチャートは、EEPROMまたはROM等のメモリ内に格納された制御プログラムに相当するもので、エンジンキーをIG位置に回しイグニッションスイッチがOFF→ONへと切り換わってECU10へ電力の供給が成された時点で起動されて所定時間毎に随時実行される。 The flowchart of FIG. 5, which corresponds to a control program stored in a memory such as an EEPROM or ROM, power supply to the ECU10 ignition switch is switched into OFF → ON turning the engine key to the IG position from time to time it performed every predetermined time is started when the has been made. また、エンジンキーをOFF位置またはACC位置に回しイグニッションスイッチがON→OFFへと切り換わってECU10への電力の供給が断たれた時には、強制的に終了されるものである。 Further, when the power supply to the ECU10 and switched the ignition switch is to ON → OFF Turn the engine key to the OFF position or the ACC position is interrupted is to be terminated forcefully.
図5の制御ルーチンに進入するタイミングになると、多気筒エンジンの運転状態がアイドル安定状態であるか否かを判定する(ステップS21)。 When it is time to enter the control routine of FIG. 5, it is determined whether the operation state of the multi-cylinder engine is in the stable idling state (step S21). この判定結果がNOの場合には、リターンする。 When the determination is NO, the process returns.
【0064】 [0064]
例えばエンジン回転速度(NE)が所定値(例えば1000rpm)以下、シフトレバーまたはセレクトレバーがN(ニュートラル)状態、あるいはギヤポジションがN(ニュートラル)に設定、エンジン冷却水温(THW)が所定値(例えば60℃)以上、車速(SPD)が所定値(例えば0km/h)以下、コモンレール圧力(PC)が所定値(例えば100MPa)以下、指令噴射量(QFIN)が所定範囲(例えば5〜30mm /st)内のFCCB実行条件を全て私立している時に、多気筒エンジンの運転状態がアイドル安定状態であると判断する。 For example, an engine rotational speed (NE) is a predetermined value (e.g. 1000 rpm) or less, the shift lever or selector lever is N (neutral) state or the gear position is set to N (neutral), the engine cooling water temperature (THW) is a predetermined value (e.g. 60 ° C.) or higher, the vehicle speed (SPD) is a predetermined value (e.g., 0 km / h) or less, the common rail pressure (PC) is a predetermined value (e.g., 100 MPa) or less, the command injection quantity (QFIN) is a predetermined range (e.g. 5 to 30 mm 3 / all FCCB execution conditions in st) when they are private, it is determined that the operation state of the multi-cylinder engine is in the stable idling state. なお、セレクトレバーがP(パーキング)に設定されている時に、多気筒エンジンの運転状態がアイドル安定状態であると判断しても良い。 Incidentally, when the selector lever is set to P (Park), the operation state of the multi-cylinder engine may be determined to be idle stable state.
【0065】 [0065]
また、ステップS21の判定結果がYESの場合には、上記の不均量補償制御(FCCB)を実行する(ステップS22)。 The determination result of the step S21 is YES, executes the above disproportionation amount compensating control (FCCB) (step S22). 次に、不均量補償制御(FCCB)を終了してから所定時間が経過しているか否かを判定する(ステップS23)。 Next, it is determined whether or not a predetermined time from the end of the FuHitoshiryou compensation control (FCCB) has elapsed (step S23). この判定結果がNOの場合には、ステップS23の判定処理を繰り返す。 When the determination is NO, repeat the decision process of step S23.
【0066】 [0066]
また、ステップS23の判定結果がYESの場合には、図6に示したように、多気筒エンジンの気筒間の回転速度変動の差(ΔNE)を検出し(第1回転速度変動差検出手段)、その気筒間の回転速度変動の差(ΔNE)が閾値(しきい値)よりも大きいか否かを判定する(異常気筒判定手段:ステップS24)。 When the determined result at step S23 is YES, as shown in FIG. 6, detects the difference in rotational speed variation between cylinders of a multi-cylinder engine ([Delta] NE) (first rotational speed variation difference detection means) determines whether or not the difference of the rotational speed variation between the cylinders ([Delta] NE) is larger than the threshold value (threshold value) (abnormal cylinder determining means: step S24). なお、気筒間の回転速度変動の差(ΔNE)は、不均量補償制御(FCCB)時に算出される。 Incidentally, the difference in rotational speed variation between cylinders ([Delta] NE) is calculated at FuHitoshiryou compensation control (FCCB). また、各インジェクタ2の噴射時期および燃料噴射量(噴射期間)は、多気筒エンジンの不均量補償制御(FCCB)時またはアイドル安定状態の時と同一の値にセットする。 Further, injection timing and fuel injection quantity of each injector 2 (injection period) is set to the same value as for the disproportionation quantity compensation control (FCCB) at or idle stable state of the multi-cylinder engine. また、各インジェクタ2の噴射時期は、図2に示したように、各噴射気筒の上死点(TDC)近傍が望ましい。 Further, the injection timing of each injector 2, as shown in FIG. 2, is desirable top dead center (TDC) near each injection cylinder.
【0067】 [0067]
このステップS24の判定結果がNOの場合には、多気筒エンジンのいずれの気筒間の回転速度変動の差(ΔNE)も閾値(しきい値)以下と小さく、インジェクタ2が正常に機能していると判断して、多気筒エンジンの全気筒のインジェクタ2の正常判定を行う(ステップS25)。 If the determination result in the step S24 is NO, a difference of the rotation speed variation between any of the cylinders of a multi-cylinder engine ([Delta] NE) also threshold (threshold) or less and small, the injector 2 is functioning normally it is determined that performs normal judgment of the injectors 2 of all the cylinders of a multi-cylinder engine (step S25). その後に、図5のインジェクタ2の無噴射故障診断を終了する。 Thereafter, it ends the no-injection failure diagnosis of the injector 2 of Fig.
【0068】 [0068]
また、ステップS24の判定結果がYESの場合には、多気筒エンジンの気筒間の回転速度変動の差(ΔNE)が閾値(しきい値)よりも大きい気筒を、多気筒エンジンの全気筒のうちで無噴射故障の可能性のある仮異常気筒として推定し、EEPROM等のメモリ内に格納する。 When the determined result at step S24 is YES, a larger cylinder than the rotational difference speed variation ([Delta] NE) is the threshold between the cylinders of a multi-cylinder engine (threshold) of all the cylinders of a multi-cylinder engine in estimated as a temporary abnormal cylinder with a possibility of a no-injection failure, and stores in a memory such as an EEPROM. 具体的には、その仮異常気筒に対応して搭載されたインジェクタ2を、複数個のインジェクタ2のうちで無噴射故障の可能性の有るインジェクタ2として推定し、EEPROM等のメモリ内に格納する(仮異常故障記憶手段)。 Specifically, the injector 2 that are mounted in correspondence with the temporary abnormal cylinder, estimated as the injector 2 having the possibility of a no-injection failure among the plurality of injectors 2, it is stored in a memory such as an EEPROM (temporary abnormal failure storage means).
【0069】 [0069]
次に、無噴射故障の可能性の有る仮異常気筒に対応して搭載されたインジェクタ2のみの噴射時期を進角する。 Next, the injection timing of only the injector 2 mounted to correspond to the temporary abnormal cylinder having the possibility of a no-injection failure advances corners. 例えば図6では#1気筒と#3気筒との気筒間の回転速度変動の差(ΔNE)が閾値(しきい値)よりも大きいため、無噴射故障の可能性の有る#3気筒に対応して搭載されたインジェクタ2のみの噴射時期を進角する(ステップS26)。 For example, since the difference in rotational speed variation among the cylinders in Figure 6, # 1 cylinder and # 3 cylinder ([Delta] NE) is larger than the threshold value (threshold value), corresponding to the # 3 cylinder having the possibility of a no-injection failure to advance the injection timing of only the injector 2 mounted Te (step S26). 次に、多気筒エンジンの気筒間の回転速度変動の差(ΔNE)が大きい仮異常気筒のみ噴射時期を進角してから所定時間が経過しているか否かを判定する(ステップS27)。 Next, it is determined whether a predetermined time from the advanced only injection timing preliminary abnormality cylinder difference ([Delta] NE) is greater in the rotational speed variation between cylinders of a multi-cylinder engine has passed (step S27). この判定結果がNOの場合には、ステップS27の判定処理を繰り返す。 When the determination is NO, repeat the decision process of step S27.
【0070】 [0070]
また、ステップS27の判定結果がYESの場合には、無噴射故障の可能性の有る仮異常気筒の噴射時期を進角した以後の回転速度変動の差(ΔNE)(第2回転速度変動差検出手段)し、続いて、無噴射故障の可能性の有る仮異常気筒の噴射時期を進角する以前の回転速度変動の差(ΔNE)と仮異常気筒の噴射時期を進角した以後の回転速度変動との差(ΔNE)との差分を検出し、その差分が閾値(しきい値)よりも小さいか否かを判定する。 When the determined result at step S27 is YES, the difference in potential subsequent to advance the injection timing of the temporary abnormality cylinder rotational speed variation of the no-injection failure ([Delta] NE) (second rotational speed variation difference detection means) and, subsequently, the subsequent rotational speed of the injection timing was advanced difference ([Delta] NE) and temporary abnormal cylinder of possible previously to advance the injection timing of the temporary abnormality cylinder rotational speed variation of the no-injection failure detecting a difference between the difference between the variation ([Delta] NE), it determines whether the difference is smaller than the threshold value (threshold).
すなわち、噴射時期を進角する以前の気筒間(例えば#1気筒と#3気筒との気筒間)の回転速度変動の差よりも噴射時期を進角した以後の気筒間(例えば#1気筒と#3気筒との気筒間)の回転速度変動の差の方が減少しているか否かを判定する(ステップS28)。 That is, the previous among the cylinders (for example, # 1 cylinder and # 3 between the cylinders of the cylinder) of the rotational speed between subsequent cylinders than the difference was advanced injection timing variation (for example, # 1 cylinder to advance the injection timing # determines whether towards the difference in rotational speed variation between cylinders) with 3 cylinder is reduced (step S28).
【0071】 [0071]
このステップS28の判定結果がNOの場合には、図6に実線で示したように、多気筒エンジンの気筒間(例えば#1気筒と#3気筒との気筒間)の回転速度変動の差(ΔNE)が大きく、無噴射故障の可能性の有る仮異常気筒(例えば#3気筒)の噴射時期を進角したことにより、エンジントルクが発生し、噴射時期の進角前後の仮異常気筒と他の気筒との気筒間(例えば#1気筒と#3気筒との気筒間)の回転速度変動の差(ΔNE)が減少しているため、仮異常気筒に対応して搭載されたインジェクタ2より正常に燃料噴射が有ると判断して、ステップS25の処理に進み、多気筒エンジンの全気筒のインジェクタ2の正常判定を行う。 If the determination result in the step S28 is NO, as indicated by the solid line in FIG. 6, the difference in rotational speed variation between cylinders of a multi-cylinder engine (e.g., between the cylinders of # 1 cylinder and # 3 cylinder) ( [Delta] NE) is large, by that advances the injection timing of potential temporary abnormality cylinder of no-injection failure (for example, # 3 cylinder), the engine torque is generated, the temporary abnormal cylinder before and after the advance of the injection timing and other between the cylinders and the cylinders (for example, between the cylinders of # 1 cylinder and # 3 cylinder) the difference between the rotational speed variation of ([Delta] NE) has decreased, the normal from the injector 2 mounted to correspond to the temporary abnormality cylinder the it is determined that the fuel injection is present, the process proceeds to the step S25, performs normal judgment of the injectors 2 of all the cylinders of a multi-cylinder engine.
【0072】 [0072]
また、ステップS28の判定結果がYESの場合には、図6に破線で示したように、多気筒エンジンの気筒間の回転速度変動の差(ΔNE)が大きく、無噴射故障の可能性の有る仮異常気筒(例えば#3気筒)の噴射時期を進角しても、エンジントルクが発生せず、噴射時期の進角前後の仮異常気筒と他の気筒との気筒間(例えば#1気筒と#3気筒との気筒間)の回転速度変動の差(ΔNE)が同一であるため、仮異常気筒に対応して搭載されたインジェクタ2より燃料噴射が無いと判断する。 Further, if the decision result in the step S28 is YES, as indicated by a broken line in FIG. 6, the difference ([Delta] NE) is greater in the rotational speed variation between cylinders of a multi-cylinder engine, there is a possibility of a no-injection failure even if advancing the injection timing of the temporary abnormality cylinder (e.g. # 3 cylinder), without the engine torque is generated, and the inter-cylinder (e.g., # 1 cylinder in the provisional abnormal cylinder and other cylinders of the front and rear advancing the injection timing # because the difference of the rotational speed variation between cylinders) with 3 cylinders ([Delta] NE) is the same, it is determined that there is no fuel injection from the injectors 2 installed to correspond to the temporary abnormal cylinder.
【0073】 [0073]
すなわち、仮異常気筒に対応して搭載されたインジェクタ2が異常故障(無噴射故障)中であると判断して、多気筒エンジンの全気筒のうちで特定の気筒の異常故障を確定する異常気筒判定を行うと共に、仮異常気筒に対応して搭載されたインジェクタ2が異常故障(無噴射故障)中であることをEEPROM等のメモリ内に格納する(ステップS29)。 More specifically, the temporary abnormal cylinder injector 2 mounted to correspond to it is judged to be in abnormal failure (no-injection failure), abnormal cylinder to determine the malfunctioning specific cylinder among all the cylinders of a multi-cylinder engine performs determination, the injector 2 mounted to correspond to the temporary abnormal cylinder to be stored in memory such as EEPROM is being malfunctioning (no-injection failure) (step S29). その後に、図5のインジェクタ2の無噴射故障診断を終了する。 Thereafter, it ends the no-injection failure diagnosis of the injector 2 of Fig. なお、多気筒エンジンの全気筒のうちの特定の気筒に対応して搭載されたインジェクタ2の異常故障(無噴射故障)時には、異常警告ランプ(インジケータランプ)を点灯して運転者にインジェクタ2の交換を促すようにしても良い。 The correspondence to the mounted malfunctioning injector 2 into a specific cylinder of all the cylinders of a multi-cylinder engine (no-injection failure) Sometimes abnormal warning lamp (indicator light) was by the injector 2 to the driver lighted it may be prompting the exchange.
【0074】 [0074]
したがって、多気筒エンジンの駆動負荷変動に伴う多気筒エンジンの気筒間の回転速度変動を排除することができるので、多気筒エンジンの気筒間の回転速度変動の差に基づいて、多気筒エンジンの全気筒のうちで特定の気筒に搭載されたインジェクタ2が異常故障(無噴射故障)中であるか否かの判定を精度良く実施することができる。 Accordingly, since the rotational speed variation between cylinders of a multi-cylinder engine with the driving load fluctuation of a multi-cylinder engine can be eliminated, based on the difference in rotational speed variation between cylinders of a multi-cylinder engine, a multi-cylinder engine All can be an injector 2 mounted to the specific cylinder among the cylinders to accurately implement the determination of whether being abnormal failure (no-injection failure). また、噴射時期を進角する前に、不均量補償制御(FCCB)を実行することにより、多気筒エンジンの正常気筒の回転速度変動と異常気筒の回転速度変動との差が見分け易くなり、インジェクタ2が異常故障(無噴射故障)中であるか否かの判定精度を向上することができる。 Further, before advancing the injection timing, by executing the FuHitoshiryou compensation control (FCCB), easily differences distinguish the between the rotational speed fluctuation of the rotational speed fluctuation and abnormal cylinder of the normal cylinder of a multi-cylinder engine, injector 2 can be improved malfunctioning accuracy of determining whether a (non-injection failure) in. なお、本実施形態では、不均量補償制御(FCCB)を実施した後に、図5のステップS23に進入するように構成したが、エンジンの運転状態が通常のアイドル運転時に、図5のステップS23に進入するように構成しても良い。 In the present embodiment, after implementing the FuHitoshiryou compensation control (FCCB), is configured so as to enter the step S23 in FIG. 5, the operating state of the engine during normal idling operation, step S23 in FIG. 5 it may be configured to enter the.
【0075】 [0075]
[他の実施形態] [Other embodiments]
本実施形態では、本発明の内燃機関用燃料噴射装置の一例として、コモンレール式燃料噴射システムに適用した例を説明したが、コモンレール等の蓄圧容器を持たず、燃料供給ポンプから高圧配管を経て直接インジェクタに高圧燃料を供給するタイプの内燃機関用燃料噴射装置に適用しても良い。 In the present embodiment, as an example of an internal combustion engine fuel injection system of the present invention has been described an example of application to a common rail fuel injection system, no accumulation vessel of a common rail or the like, directly via a high-pressure pipe from the fuel supply pump it may be applied to high-pressure fuel to the fuel injection device for an internal combustion engine of the type supplied to the injector. なお、SCV(吸入調量弁)6として電動モータ駆動式の吸入調量弁を用いても良い。 Incidentally, SCV may be used suction control valve of the electric motor-driven as (suction control valve) 6. また、本実施形態では、燃料噴射弁として電磁式燃料噴射弁よりなるインジェクタ2を用いたが、燃料噴射弁として圧電方式の燃料噴射弁よりなるインジェクタを用いても良い。 Further, in this embodiment uses the injector 2 made of electromagnetic fuel injection valve as the fuel injection valve, it may be used injector consisting of a fuel injection valve of a piezoelectric type as the fuel injection valve.
【0076】 [0076]
本実施形態では、燃料圧力センサ25をコモンレール1に直接取り付けて、コモンレール圧力(PC)を検出するようにしているが、燃料圧力検出手段をサプライポンプ3のプランジャ室(加圧室)からインジェクタ2内の燃料通路までの間の燃料配管等に取り付けて、サプライポンプ3の加圧室より吐出された燃料の吐出圧力、あるいはインジェクタ2内に供給されて多気筒エンジンの各気筒の燃焼室内に噴射される燃料の噴射圧力を検出するようにしても良い。 In this embodiment, the fuel pressure sensor 25 is attached directly to the common rail 1, although to detect the common rail pressure (PC), a fuel pressure detection means supply pump 3 of the plunger chamber (pressure chamber) from the injector 2 attached to the fuel piping of until the fuel channel of the injection discharge pressure of the fuel discharged from the pressurizing chamber of the supply pump 3 or supplied to the injector 2, the combustion chamber of each cylinder of a multi-cylinder engine injection pressure of the fuel may be detected.
【0077】 [0077]
本実施形態では、多気筒エンジンの全気筒のうちで無噴射故障の可能性の有る仮異常気筒(本例では#3気筒)を記憶する記憶手段としてEEPROM等のメモリを用いたが、スタンバイRAM、EPROM、フラッシュ・メモリ等の不揮発性メモリ、DVD−ROM、CD−ROM、あるいはフレキシブル・ディスクのような他の記憶媒体を用いて、多気筒エンジンの全気筒のうちで無噴射故障の可能性の有る仮異常気筒(本例では#3気筒)を記憶するようにしても良い。 In the present embodiment uses the memory such as an EEPROM as a storage means for storing the provisional abnormal cylinder having the possibility of a no-injection fault among all the cylinders of a multi-cylinder engine (# 3 cylinder in this example), the standby RAM using EPROM, a nonvolatile memory such as a flash memory, DVD-ROM, the other storage media such as CD-ROM or floppy disk, the possibility of non-injection fault among all the cylinders of a multi-cylinder engine may be stored (# 3 cylinder in the embodiment) temporary abnormal cylinder having the. この場合にも、イグニッションスイッチをオフ(IG・OFF)した後、あるいはエンジンキーをキーシリンダより抜いた後も、記憶した内容は保存される。 In this case also, after the ignition switch is turned off (IG · OFF), or even after removing the ignition key from the key cylinder, the stored contents are preserved.
【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
【図1】コモンレール式燃料噴射システムの全体構成を示した概略図である(第1実施形態)。 1 is a schematic diagram showing the overall structure of a common rail fuel injection system (first embodiment).
【図2】NE信号パルス、サプライポンプのプランジャ#1位置、サプライポンプのプランジャ#2位置の推移を示したタイミングチャートである(第1実施形態)。 [Figure 2] NE signal pulse, plunger # 1 position of the supply pump is a timing chart illustrating the changes of the plunger # 2 position of the supply pump (first embodiment).
【図3】インジェクタの無噴射故障診断方法を示したフローチャートである(第1実施形態)。 3 is a flowchart showing a no-injection failure diagnosis method for the injectors (first embodiment).
【図4】複数個のインジェクタの燃料噴射に伴って生起する、コモンレール圧力の変動を示したタイミングチャートである(第1実施形態)。 [Figure 4] occurring with the fuel injection of a plurality of injectors is a timing chart showing a variation of the common rail pressure (the first embodiment).
【図5】インジェクタの無噴射故障診断方法を示したフローチャートである(第2実施形態)。 5 is a flowchart showing a no-injection failure diagnosis method for the injectors (second embodiment).
【図6】FCCBなし時の気筒間の回転速度変動の差、FCCB実行時の気筒間の回転速度変動の差、#3気筒のインジェクタのみ噴射時期を進角した時の気筒間の回転速度変動の差を示したタイミングチャートである(第2実施形態)。 [6] difference in rotational speed variation among the cylinders when no FCCB, difference in rotational speed variation among the cylinders during FCCB running, the rotational speed variation between cylinders when the advancing only injection timing injectors # 3 cylinder is a timing chart showing the difference between (the second embodiment).
【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS
1 コモンレール2 インジェクタ(燃料噴射弁) 1 common rail 2 injector (fuel injection valve)
3 サプライポンプ(燃料供給ポンプ) 3 supply pump (fuel supply pump)
6 SCV(吸入調量弁) 6 SCV (suction control valve)
10 ECU(噴射弁駆動手段、第1燃料圧力検出手段、第2燃料圧力検出手段、異常気筒判定手段、仮異常気筒推定手段、補正量演算手段、噴射時期変更手段、第1回転速度変動差検出手段、第2回転速度変動差検出手段) 10 ECU (injector driving means, a first fuel pressure detecting means, the second fuel pressure detecting means, the abnormal cylinder judgment means, temporary abnormal cylinder estimating means, the correction amount calculating means, the injection timing changing means, the first rotational speed variation difference detection means, the second rotation speed fluctuation difference detecting means)
21 クランク角度センサ(回転速度検出手段) 21 crank angle sensor (rotational speed detecting means)
25 燃料圧力センサ(燃料圧力検出手段) 25 the fuel pressure sensor (fuel pressure detecting means)

Claims (6)

  1. (a)内燃機関の各気筒毎に対応して搭載された複数の燃料噴射弁と、 A plurality of fuel injection valves mounted in correspondence with each cylinder of (a) an internal combustion engine,
    (b)燃料の噴射圧力に相当する高圧燃料を蓄圧すると共に、蓄圧された高圧燃料を前記複数の燃料噴射弁に分配供給するためのコモンレールと、 (B) while accumulating a high-pressure fuel corresponding to the injection pressure of the fuel, and a common rail for distributing and supplying the accumulator is a high pressure fuel to the plurality of fuel injection valves,
    (c)吸入した燃料を加圧して高圧化すると共に、この高圧化した燃料を前記コモンレール内に圧送する燃料供給ポンプと、 (C) as well as high pressure pressurizes the sucked fuel, a fuel supply pump for pumping the high pressure fuel in the common rail,
    (d)前記内燃機関の出力軸の惰性回転中における前記燃料供給ポンプの燃料圧送の停止時に、前記複数の燃料噴射弁のうちの少なくとも1つ以上の燃料噴射弁を開弁方向に駆動する噴射弁駆動手段、 ; (D) when it stops fuel pumping of the fuel supply pump during the inertial rotation of the output shaft of the internal combustion engine is operated in the opening direction at least one or more fuel injection valves of the plurality of fuel injection valves injecting valve drive means,
    前記内燃機関の全気筒のうちで少なくとも1つ以上の噴射気筒内への燃料噴射直前の前記コモンレール内の燃料圧力を検出する第1燃料圧力検出手段、 First fuel pressure detecting means for detecting a fuel pressure in the common rail just before the fuel injection into the at least one injection cylinder among all the cylinders of the internal combustion engine,
    および前記当該噴射気筒内への燃料噴射直後の前記コモンレール内の燃料圧力を検出する第2燃料圧力検出手段を有し、 And a second fuel pressure detecting means for detecting a fuel pressure in the common rail immediately after the fuel injection into the associated injection cylinder,
    前記第1燃料圧力検出手段によって検出される前記燃料噴射直前の前記コモンレール内の燃料圧力と前記第2燃料圧力検出手段によって検出される前記燃料噴射直後の前記コモンレール内の燃料圧力との圧力偏差が所定値以下の場合に、前記内燃機関の全気筒のうちで少なくとも1つ以上の当該噴射気筒が異常故障中であると判断する異常気筒判定手段とを備えた内燃機関用燃料噴射装置の故障診断装置。 Pressure deviation between the fuel pressure in the common rail immediately after the fuel injection detected by the fuel pressure and the second fuel pressure detecting means in the common rail of the fuel injection just before it is detected by said first fuel pressure detecting means If more than a predetermined value, at least one of the injection cylinder failure diagnosis for an internal combustion engine fuel injection system and a abnormal cylinder judgment means for judging to be abnormal failure in among all the cylinders of the internal combustion engine apparatus.
  2. 請求項1に記載の内燃機関用燃料噴射装置の故障診断装置において、 In the failure diagnosis apparatus for an internal combustion engine fuel injection system according to claim 1,
    前記噴射弁駆動手段は、前記内燃機関の出力軸の惰性回転中における前記燃料供給ポンプの燃料圧送の停止時に、前記複数の燃料噴射弁を開弁方向に順次駆動することを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置の故障診断装置。 The injector driving means, an internal combustion engine, characterized in that the at the time of stopping fuel pumping of the fuel supply pump during the inertial rotation of the output shaft of the internal combustion engine, sequentially driving the plurality of fuel injection valves in the opening direction failure diagnosis apparatus of use fuel injection system.
  3. 請求項1に記載の内燃機関用燃料噴射装置の故障診断装置において、 In the failure diagnosis apparatus for an internal combustion engine fuel injection system according to claim 1,
    前記異常気筒判定手段は、前記内燃機関の全気筒のうちで無噴射故障の可能性の有る仮異常気筒を推定する仮異常気筒推定手段を有し、 The abnormal cylinder determination means includes provisional abnormal cylinder estimating means for estimating a temporary abnormality cylinder having the possibility of a no-injection fault among all the cylinders of the internal combustion engine,
    前記噴射弁駆動手段は、前記内燃機関の出力軸の惰性回転中における前記燃料供給ポンプの燃料圧送の停止時に、前記仮異常気筒に対応して搭載された燃料噴射弁のみを開弁方向に駆動することを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置の故障診断装置。 The injector driving means, said when it stops fuel pumping of the fuel supply pump during the inertial rotation of the output shaft of the internal combustion engine, drives only the temporary abnormal cylinder fuel injection valve that is mounted in correspondence with the opening direction failure diagnosis apparatus for an internal combustion engine fuel injection system, characterized by.
  4. 請求項3に記載の内燃機関用燃料噴射装置の故障診断装置において、 In the failure diagnosis apparatus for an internal combustion engine fuel injection system according to claim 3,
    前記仮異常気筒推定手段は、前記内燃機関の各気筒毎の回転速度変動を検出し、前記内燃機関の全気筒の回転速度変動の平均値と比較し、その比較結果に応じて気筒間の回転速度変動が平滑化するように、前記内燃機関の各気筒への噴射量補正量を算出する補正量演算手段を有し、 The temporary abnormal cylinder estimating means detects the rotation speed variation of each cylinder of the internal combustion engine, compared with the average value of the rotation speed variation of all the cylinders of the internal combustion engine, rotation between the cylinders in accordance with the result of the comparison as speed variation is smooth, it has a correction amount calculation means for calculating an injection quantity correction for each cylinder of the internal combustion engine,
    この噴射量補正量が所定値を超える当該噴射気筒を、前記内燃機関の全気筒のうちで無噴射故障の可能性の有る仮異常気筒として推定することを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置の故障診断装置。 The injection cylinder this injection amount correction amount exceeds a predetermined value, the internal combustion engine can be estimated as a temporary abnormality cylinder having the possibility of a no-injection failure for an internal combustion engine fuel injection system according to claim among all the cylinders failure diagnosis system.
  5. (a)内燃機関の各気筒毎に対応して搭載された複数の燃料噴射弁と、 A plurality of fuel injection valves mounted in correspondence with each cylinder of (a) an internal combustion engine,
    (b)吸入した燃料を加圧して高圧化すると共に、この高圧化した燃料を前記複数の燃料噴射弁に向けて圧送する燃料供給ポンプと、 (B) as well as high pressure pressurizes the sucked fuel, a fuel supply pump for pumping toward the high pressure fuel to the plurality of fuel injection valves,
    (c)前記内燃機関の出力軸から動力伝達装置の入力軸への回転動力の伝達が遮断されている時、あるいは前記内燃機関の無負荷運転時に、前記複数の燃料噴射弁を開弁方向に順次駆動する噴射弁駆動手段、 When the transmission of rotational power (c) from the output shaft of the internal combustion engine to the input shaft of the power transmission device is blocked, or at no load operation of the internal combustion engine, a plurality of fuel injection valves in the opening direction injector driving means for sequentially driving,
    前記複数の燃料噴射弁の燃料噴射に伴って生起する、前記内燃機関の気筒間の回転速度変動の差を検出し、前記内燃機関の気筒間の回転速度変動の差に基づいて、前記内燃機関の全気筒のうちで無噴射故障の可能性の有る仮異常気筒を推定する仮異常気筒推定手段、 The occurring with the fuel injection of the fuel injection valves, to detect the difference in rotational speed variation among the cylinders of the internal combustion engine, based on the difference in rotational speed variation among the cylinders of the internal combustion engine, the internal combustion engine temporary abnormal cylinder estimating means for estimating a temporary abnormality cylinder having the possibility of a no-injection fault among all the cylinders of,
    この仮異常気筒推定手段によって推定された前記仮異常気筒のみの噴射時期を変更する噴射時期変更手段、 The temporary abnormal cylinder is estimated by the estimating means is said temporary abnormality cylinder only the injection timing changing means for changing the injection timing of,
    前記仮異常気筒推定手段によって推定された前記仮異常気筒の噴射時期を変更する以前の前記仮異常気筒と他の気筒との気筒間の回転速度変動の差を検出する第1回転速度変動差検出手段、 The temporary abnormal cylinder estimating means before changing the injection timing of the provisional abnormal cylinder estimated by the temporary abnormal cylinder and other cylinders and the first rotational speed variation difference detection for detecting the difference in rotational speed variation among the cylinders of the means,
    前記仮異常気筒推定手段によって推定された前記仮異常気筒の噴射時期を変更した以後の前記仮異常気筒と他の気筒との気筒間の回転速度変動の差を検出する第2回転速度変動差検出手段を有し、 The temporary abnormal cylinder estimating means thereafter changing the injection timing of the provisional abnormal cylinder estimated by the temporary abnormal cylinder and other cylinders and the rotation speed variation difference detection for detecting the difference in rotational speed variation among the cylinders of the We have the means,
    前記仮異常気筒の噴射時期を変更する以前の仮異常気筒と他の気筒との気筒間の回転速度変動の差と前記仮異常気筒の噴射時期を変更した以後の仮異常気筒と他の気筒との気筒間の回転速度変動の差との差分が所定値よりも小さい場合に、前記仮異常気筒が異常故障中であると判断する異常気筒判定手段とを備えた内燃機関用燃料噴射装置の故障診断装置。 Earlier the temporary abnormal cylinder and another cylinder difference in the rotational speed fluctuation and the subsequent said changing the injection timing of the temporary abnormality cylinder among the cylinders of the provisional abnormal cylinder and other cylinders for changing the injection timing of the preliminary abnormal cylinder failure when the difference between the difference in rotational speed variation between cylinders is smaller than a predetermined value, the provisional abnormal cylinder internal combustion engine fuel injection apparatus having an abnormality cylinder judgment means for judging to be abnormal failure in diagnostic equipment.
  6. 請求項5に記載の内燃機関用燃料噴射装置の故障診断装置において、 In the failure diagnosis apparatus for an internal combustion engine fuel injection system according to claim 5,
    前記仮異常気筒の噴射時期を変更するとは、前記仮異常気筒の噴射時期を進角することであって、 Wherein the changing the injection timing of the provisional abnormal cylinder, the method comprising advancing the injection timing of the preliminary abnormal cylinder,
    前記異常気筒判定手段は、前記仮異常気筒の噴射時期を進角する前に、 The abnormal cylinder judgment means, before advancing the injection timing of the preliminary abnormal cylinder,
    前記内燃機関の各気筒毎の回転速度変動を検出し、前記内燃機関の全気筒の回転速度変動の平均値と比較し、その比較結果に応じて気筒間の回転速度変動が平滑化するように、前記内燃機関の各気筒への燃料噴射量を補償する不均量補償制御を実施することを特徴とする内燃機関用燃料噴射装置の故障診断装置。 Detecting a rotational speed variation of each cylinder of the internal combustion engine, the comparison with the average value of the rotation speed variation of all the cylinders of the internal combustion engine, as the rotational speed variation between cylinders in accordance with the comparison result to smooth , failure diagnosis apparatus for an internal combustion engine fuel injection system which comprises carrying out the disproportionation amount compensation control for compensating the fuel injection amount to each cylinder of the internal combustion engine.
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